ToF ve LiDAR: Fark Nedir?

Son zamanlarda, yeni Apple cihazlarında LiDAR ile ilgili o kadar çok dedikodu oldu ki, mobil Artırılmış Gerçekliğin başka türlü çalışabileceğini unutmak kolay. Ancak, özellikle ToF araçları Samsung telefonlarında yeni zirvelere ulaşırken olabilir ve yapar.

İster bir geliştirici olun, ister yeni bir cihaz piyasasında olun, ya da sadece meraklı olun, bu kısaltmaları açmak ve cep telefonu derinlik algılamanın giriş ve çıkışlarını öğrenmek için biraz zaman ayırmaya değer.

ToF Nedir?

ToF, Time of Flight’ın kısaltmasıdır. Teknik olarak ToF, mesafeyi belirlemek için ışık hızını (veya hatta sesi) kullanmayı ifade eder. Işığın (veya sesin) cihazı terk etmesi, bir nesneden veya uçaktan sekmesi ve cihaza geri dönmesi için geçen süreyi ölçer, tümü ikiye bölünerek cihazdan nesneye veya düzleme olan mesafeyi ortaya çıkarır.

Dolayısıyla, ilişki şu şekildedir, tüm LiDAR bir Savaş Zamanı türüdür, ancak tüm Uçuş Zamanları LiDAR değildir. İşleri basitleştirmek için, “ToF” den bahsederken, LiDAR dahil değil, optik mesafe ölçümünü kastediyoruz.

Öyleyse, LiDAR ve optik LiDAR olmayan ToF, hem mesafe belirleme hem de 3B haritalama için ışığı kullanırsa, bunlar nasıl farklıdır?

LiDAR Nedir?

LiDAR, Light Detection and Ranging’in kısaltmasıdır. Bu teknoloji, yukarıda ayrıntıları verilen denklemde ışık kaynağı olarak bir lazer veya bir lazer ızgarası kullanır.

Bir odanın genişliği gibi şeyleri ölçmek için tek bir LiDAR okuması kullanılabilir, ancak “nokta bulutları” oluşturmak için birden fazla LiDAR okuması kullanılabilir. Bunlar, nesnelerin üç boyutlu modellerini veya tüm alanların topografik haritalarını oluşturmak için kullanılabilir.

LiDAR, mobil cihazlar için yeni olsa da, teknolojinin kendisi uzun süredir var. Mobil olmayan ortamlarda LiDAR, su altı ortamlarını haritalandırmaktan arkeolojik alanları keşfetmeye kadar her şeyi yapmak için kullanılır.

LiDAR Ve ToF Farkları Nelerdir?

LiDAR ile diğer ToF biçimleri arasındaki işlevsel fark, LiDAR’ın bir nokta bulutu oluşturmak için darbeli lazerler kullanmasıdır ve bu daha sonra bir 3B harita veya görüntü oluşturmak için kullanılır. ToF uygulamaları, genellikle standart bir RGB kamera aracılığıyla ışık algılamaya dayalı “derinlik haritaları” oluşturur.

ToF’nin LiDAR’a göre avantajı, ToF’nin daha az özel ekipman gerektirmesidir, böylece daha küçük ve daha ucuz cihazlarla kullanılabilir. LiDAR’ın faydası, bir bilgisayarın bir derinlik haritasına kıyasla bir nokta bulutunu okuyabilmesinden gelir.

Derinlik API Google Android cihazlar için oluşturulan bu derinlik haritaları oluşturmak ve tanıyarak TOF özellikli cihazlar ve eserleri üzerine en iyi şekilde çalışır “özelliği noktaları.” Genellikle farklı ışık yoğunlukları arasındaki engeller olan bu özellik noktaları, daha sonra ortamdaki farklı düzlemleri tanımlamak için kullanılır. Bu, esasen daha düşük çözünürlüklü bir nokta bulutu oluşturur.

ToF Ve LiDAR Mobil AR Ile Nasıl Çalışır?

Derinlik haritaları ve nokta bulutları harikadır ve bazı insanlar ve uygulamalar için yeterlidir. Ancak, çoğu AR uygulaması için bu verilerin bağlama oturtulması gerekir. Hem ToF hem de LiDAR, bunu mobil cihazdaki diğer sensörlerle birlikte çalışarak yapar. Özellikle, bu platformların telefonunuzun yönünü ve hareketini anlaması gerekir.

Eşlenmiş bir ortamdaki aygıtın konumunu anlamaya Eşzamanlı Yerelleştirme ve Haritalama veya “SLaM” denir. SLaM, otonom araçlar gibi diğer uygulamalar için kullanılır , ancak mobil tabanlı AR uygulamalarının dijital nesneleri fiziksel ortama yerleştirmesi en çok gereklidir.

Bu, özellikle kullanıcı onlarla etkileşimde bulunmadığında yerinde kalan deneyimler ve fiziksel kişilerin ve nesnelerin arkasında olduğu görülen dijital nesnelerin yerleştirilmesi için geçerlidir.

Dijital nesnelerin hem LiDAR hem de ToF tabanlı uygulamalara yerleştirilmesindeki bir diğer önemli faktör “ankrajları” içerir. Çapalar, fiziksel dünyadaki dijital nesnelerin “eklendiği” dijital noktalardır.

Pokemon Go gibi dünya ölçeğindeki uygulamalarda bu, “Coğrafi Etiketleme” adı verilen ayrı bir işlemle yapılır. Bununla birlikte, mobil tabanlı AR uygulamalarında, dijital nesne bir LiDAR nokta bulutundaki noktalara veya bir derinlik haritası üzerindeki özellik noktalarından birine tutturulur.

LiDAR ToF’den Daha mı İyi?

Açıkçası, LiDAR, Time of Flight’dan daha hızlı  ve daha doğrudur. Ancak, teknolojik olarak daha gelişmiş uygulamalarla bu daha önemli hale geliyor.

Örneğin, ToF ve Google’ın Depth API’si beyaz duvarlar gibi büyük, düşük dokulu düzlemleri anlamakta güçlük çekiyor. Bu, bu yöntemi kullanan uygulamaların dijital nesneleri fiziksel dünyadaki bazı yüzeylere doğru şekilde yerleştirmesini zorlaştırabilir. LiDAR kullanan uygulamaların bu soruna sahip olma olasılığı daha düşüktür.

Ancak, daha büyük veya daha fazla dokusal olarak çeşitli ortamları içeren uygulamalarda bu soruna sahip olma olasılığı düşüktür. Ayrıca, mobil tabanlı tüketici AR uygulamalarının çoğu , kullanıcının yüzünde veya vücudunda bir AR filtresi kullanmayı içerir. Bu, geniş dokulandırılmamış yüzeyler nedeniyle sorunlara yol açma olasılığı düşük bir uygulama.

Apple ve Google Neden Farklı Derinlik Sensörleri Kullanıyor?

Apple , LiDAR uyumlu aygıtlarını piyasaya sürerken , “daha profesyonel iş akışları açmak ve profesyonel fotoğraf ve video uygulamalarını desteklemek” adına sensörlerin yanı sıra diğer donanımları da dahil ettiklerini söyledi. Sürüm ayrıca LiDAR uyumlu iPad Pro’larını “artırılmış gerçeklik için dünyanın en iyi cihazı” olarak adlandırdı ve Apple’ın ölçüm uygulamalarını lanse etti.

Google, Depth API ve yeni destek cihazları serisinin neden LiDAR kullanmadığına dair bu kadar açık bir açıklama yapmadı. LiDAR etrafında çalışmaya ek olarak, Android cihazları daha hafif ve daha uygun fiyatlı tutmanın yanı sıra, büyük bir erişilebilirlik avantajı da var.

Android, birden fazla şirket tarafından üretilen mobil cihazlarda çalıştığı için, LiDAR kullanılması, diğerlerinin pahasına LiDAR uyumlu modelleri tercih eder. Ayrıca, yalnızca standart bir kamera gerektirdiğinden, Derinlik API’si daha fazla cihazla geriye dönük olarak uyumludur.

Aslında, Google’ın Derinlik API’si cihazdan bağımsızdır, yani Google’ın AR deneyim geliştirme platformunu kullanan geliştiriciler, Apple cihazlarında da çalışan deneyimler geliştirebilir.

Derinlik Algılamayı Keşfediyor musunuz? (ToF v Lidar)

Bu makale öncelikle mobil tabanlı AR deneyimlerinde LiDAR ve ToF’a odaklanmıştır. Bunun nedeni büyük ölçüde, bu daha karmaşık deneyimlerin en fazla açıklamayı gerektirmesidir. Aynı zamanda, bu deneyimler en eğlenceli ve en umut verici olduğu için.

Bununla birlikte, bunun gibi derinlik algılama yaklaşımları, her gün fazla düşünmeden kullanabileceğiniz birçok daha basit ve daha pratik deneyimin ve aracın temelini oluşturur. Umarım, ToF ve LiDAR’ı okumak, bu uygulamalar için size biraz daha fazla değer verecektir.