LiDAR 및 ToF 센서: 차이점은 무엇입니까?

최근 우리는 새로운 Apple 기기의 카메라에 관한 기사에서 LiDAR 센서라는 문구를 많이 접했습니다. 이 문구가 너무 많이 퍼져서 우리는 증강 현실 휴대폰이 어떤 방식으로든 작동할 수 있다는 사실을 망각합니다. 특히 삼성 휴대폰을 다음 단계로 끌어올리는 ToF 도구를 사용하면 더욱 그렇습니다.

그렇다면 LiDAR와 ToF의 차이점은 무엇입니까? 퀀트리망과 함께 알아보세요.

ToF란 무엇입니까?

ToF는 비행 시간을 의미합니다. 실제로 ToF에는 거리를 결정하기 위해 빛(또는 소리)의 속도가 포함됩니다. 빛이 장치를 떠나 물체에 도달하고 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하며 모두 장치에서 물체 또는 표면까지의 거리를 나타내는 두 기간으로 나뉩니다.

Android 기기는 ToF 센서를 사용합니다.

따라서 모든 LiDAR는 일종의 비행 시간이지만 모든 ToF가 LiDAR인 것은 아닙니다. 간단히 말하면 ToF는 광학적 거리 측정을 의미하며 LiDAR와는 관련이 없습니다.

LiDAR란 무엇입니까?

LiDAR는 빛 감지 및 범위 지정을 나타냅니다. 이 기술은 레이저 또는 레이저 빔과 위와 유사한 광원을 사용합니다.

iPhone의 LiDAR 센서

단일 LiDAR 센서를 사용하여 방의 너비를 측정할 수 있지만 여러 LiDAR 센서를 사용하여 "포인트 클라우드"를 생성할 수 있습니다. 이러한 점은 객체의 3D 모델이나 전체 영역의 지형도를 만드는 데 사용됩니다.

LiDAR는 모바일 장치에 새로운 기술일 수 있지만 실제로는 한동안 사용되어 온 기술입니다. 휴대폰에 설치되지 않은 경우 LiDAR는 수중 환경 매핑부터 고고학 유적지까지 모든 작업을 수행하는 데 사용됩니다.

LiDAR와 ToF의 차이점

LiDAR와 다른 형태의 ToF의 기능적 차이점은 LiDAR가 펄스 레이저를 사용하여 "포인트 클라우드"를 구축한 다음 지도나 3D 이미지를 구축하는 데 사용된다는 것입니다. ToF 애플리케이션은 종종 표준 RGB 카메라를 통해 빛 감지를 기반으로 "깊이 맵"을 생성합니다.

LiDAR에 비해 ToF의 장점은 ToF에 덜 전문화된 장비가 필요하므로 작고 저렴한 장치와 함께 사용할 수 있다는 것입니다. LiDAR의 이점은 컴퓨터가 깊이 맵과 관련된 포인트 클라우드를 쉽게 읽을 수 있다는 사실에서 비롯됩니다.

Google이 Android용으로 만든 Depth API는 깊이 맵을 생성하고 "특징 포인트"를 인식하여 ToF를 지원하는 장치에서 가장 잘 작동합니다. 이러한 특징점은 서로 다른 빛 강도 사이의 장벽이 되는 경우가 많으며, 이는 환경에서 서로 다른 평면을 정의하는 데 사용됩니다. 이는 본질적으로 낮은 해상도의 포인트 클라우드를 생성합니다.

ToF 및 LiDAR가 모바일 AR과 작동하는 방식

깊이 맵과 포인트 클라우드는 훌륭하며 일부 사용자에게는 그것으로 충분합니다. 그러나 대부분의 AR 애플리케이션에서는 이 데이터를 상황에 맞게 조정해야 합니다. ToF와 LiDAR 모두 모바일 장치의 다른 센서와 함께 작동하여 이를 수행합니다. 특히 이러한 플랫폼은 휴대폰의 방향과 움직임을 이해해야 합니다.

LiDAR가 ToF보다 나은가요?

정확히 말하면 LiDAR는 ToF보다 빠르고 정확합니다. 그러나 이는 새로운 기술을 적용할 때 더욱 중요해집니다.

예를 들어 Google의 ToF 및 Depth API는 흰색 벽과 같이 크고 질감이 낮은 평면을 이해하는 데 어려움을 겪습니다. 이로 인해 이 방법을 사용하는 애플리케이션이 물리적 세계의 특정 표면에 디지털 객체를 정확하게 배치하는 것이 어려울 수 있습니다. LiDAR를 사용하는 애플리케이션에서는 이 문제가 발생할 가능성이 적습니다.

그러나 구조적으로 다양하거나 대규모 환경과 관련된 응용 프로그램에서는 이 문제가 발생할 가능성이 없습니다. 또한 대부분의 모바일 기반 소비자 AR 애플리케이션은 사용자의 얼굴이나 신체에 AR 필터를 사용하는데, 이 애플리케이션은 넓은 표면으로 인해 문제가 발생할 가능성이 낮습니다.

Apple과 Google이 서로 다른 깊이 센서를 사용하는 이유는 무엇입니까?

LiDAR 호환 장치를 출시하면서 Apple은 센서를 하드웨어와 결합하여 "보다 전문적인 작업 흐름을 열어 전문적인 사진 및 비디오 응용 프로그램을 지원"했다고 밝혔습니다. LiDAR 호환 iPad Pro는 "증강 현실을 위한 세계 최고의 기기"이며, 출시 제품에는 Apple의 측정 앱이 포함되어 있습니다.

Google은 Depth API와 새로운 지원 장치 라인이 LiDAR를 사용하지 않는 이유를 자세히 설명합니다. LiDAR를 사용하면 Android 기기를 더 가볍고 저렴하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 접근성에도 큰 이점이 있습니다.

Android 휴대폰은 많은 회사에서 제조되므로 LiDAR 채택은 다른 모델보다 LiDAR 호환 모델을 선호하게 됩니다. 또한 표준 카메라만 필요하기 때문에 Depth API는 더 많은 장치와 역호환됩니다.