Qu'est-ce que la technologie LiDAR et comment fonctionne-t-elle?

Dans un contexte ou un autre, vous avez peut-être rencontré le terme «LiDAR» sous l'une de ses nombreuses formes. Plus précisément, de nombreuses nouvelles générations de téléphones portables vantent leur capacité à fournir LiDAR.

Décider s'il faut envisager la technologie LiDAR lorsque Le prochain processus d'achat de smartphone Ou vous voulez simplement faire partie de la conversation technologique et vous tenir au courant des dernières nouvelles, cela vaut la peine de prendre le temps de comprendre cette technologie à venir.

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Qu'est-ce que LiDAR?

Selon la source à partir de laquelle vous effectuez la recherche, vous pouvez voir «LiDAR» exprimé dans n'importe quelle combinaison de lettres majuscules et minuscules, car seules les lettres majuscules peuvent être utilisées sans elles. Cependant, il est généralement écrit en majuscules, et cela signifie:Détection de la lumière et télémétrie ».

La détection de la lumière et la télémétrie sont une méthode qui utilise des impulsions de lumière, généralement des lasers, pour détecter les différences de distance entre le capteur LiDAR et les objets ou aéronefs les plus proches. Le capteur LiDAR se compose d'un laser LiDAR, d'un scanner LiDAR et d'un module GPS. Pour l'antenne LiDAR, il y a un dispositif auxiliaire pour contrôler le facteur d'angle et la vitesse du véhicule.

Le laser envoie des impulsions de lumière qui rebondissent sur le corps. Ensuite, la lumière réfléchie est collectée par le scanner. Ces informations sont ensuite placées dans le contexte des relevés du module GPS, qui enregistre la position du détecteur LiDAR lui-même.

Grâce à l'utilisation de mathématiques de base, le temps nécessaire au signal du laser au scanner LiDAR est suivi, multiplié par la vitesse de la lumière. Ensuite, ce nombre est divisé par deux car la lumière devait voyager du scanner à l'objet et inversement, de sorte que la distance totale parcourue est le double de la distance réelle du scanner à l'objet ou à l'avion.

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Quelles sont les utilisations de LiDAR?

Selon le domaine d'application, un point de données peut être utilisé à partir de cette équation, ou des ensembles entiers de points de données peuvent être utilisés ensemble dans un «nuage de points». Ces ensembles de points de données peuvent être utilisés pour créer des cartes ou des images XNUMXD d'objets.

LiDAR utilise sur le téléphone

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Certaines utilisations LiDAR de base peuvent nécessiter un seul point de données à partir de l'endroit ci-dessus. Par exemple, il peut Pour appliquer une «référence» aux appareils Apple dotés de la technologie LiDAR Utilisez une seule lecture de données LiDAR pour déterminer la distance. L'application peut également utiliser plus de lectures sur des choses entières et des personnes pour faire des calculs comme déterminer la hauteur d'une personne ou d'un objet.

Les données LiDAR peuvent également être utilisées pour créer des répliques numériques d'objets physiques ou pour créer des modèles numériques plus crédibles Applications de réalité améliorées. L'utilisation de lectures pour détecter la profondeur de l'environnement de l'utilisateur et la modélisation numérique en conséquence est un argument de vente majeur pour les produits Apple dans ses appareils compatibles ARKit.

Il est vrai que les applications de réalité augmentée existent déjà pour les appareils qui ne prennent pas en charge LiDAR. Cependant, l'élément AR est généralement placé devant la caméra de l'utilisateur. Déplacer ces objets près ou loin de l'écran peut être difficile, et si quelque chose se déplace entre la caméra et l'endroit où l'objet est censé se trouver, cela gâche l'illusion.

La possibilité de placer un élément AR derrière des objets physiques, ou de permettre aux objets physiques de passer entre la caméra et l'endroit où l'élément AR est censé apparaître, est appelée "occlusion d'objet". Sans une méthode fiable d'appareil mobile pour comprendre la profondeur, il est impossible d'obtenir une "occlusion d'objet".

Certaines des utilisations principales incluent le rapprochement d'expériences de réalité augmentée interactives plus proches de la vérité, la création des filtres Instagram les plus amusants et des jeux de réalité augmentée immersifs. Bien sûr, ce ne sont que des utilisations LiDAR que vous pouvez faire sur un smartphone. La plupart des utilisations du LiDAR sont un peu plus importantes.

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Les utilisations du LiDAR sont étendues

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Les données LiDAR peuvent également être collectées par des hélicoptères, des drones et même des satellites. Des organisations comme la NOAA utilisent ce type d'informations pour créer des cartes topographiques très détaillées et précises. Ces cartes peuvent être utilisées en biologie, géosciences, météo, construction et assistance Situations de catastrophe.

De plus, la technologie LiDAR ne détecte pas seulement la distance d'un objet. La lumière pouvant traverser des objets de densités différentes, LiDAR peut être utilisé pour mieux comprendre la composition et la topographie des objets.

Parfois, LiDAR peut nous permettre de voir des choses que nous ne pourrions pas voir autrement. NOAA et groupes comme Réseau national d'observatoires de l'environnement Ces données sont utilisées pour cartographier les zones sous l'eau ou même sous la végétation.

Il y a aussi une grande poussée dans l'archéologie pour utiliser les cartes LiDAR. La capacité de LiDAR à «voir à travers» divers matériaux a déjà conduit à la découverte de sites historiques perdus dans des forêts denses ou sous les mers.

Il existe deux types différents de LiDAR. La technologie topographique LiDAR est le type le plus populaire utilisé dans la plupart des applications évoquées jusqu'à présent. La technologie de mesure de profondeur LiDAR fonctionne de la même manière mais utilise la lumière verte au lieu de la lumière infrarouge proche et est spécifiquement utilisée pour contourner l'eau.

Comment peut-on utiliser le capteur de profondeur

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Si vous souhaitez essayer LiDAR vous-même, vous le pouvez. LiDAR est intégré à l'iPad Pro 12.9 pouces (11e génération et versions ultérieures), à l'iPad Pro 12 pouces (12e génération et versions ultérieures), à l'iPhone 20 Pro et à l'iPhone XNUMX Pro Max. Il existe également une variante de LiDAR disponible sur le Samsung Galaxy SXNUMX Ultra.

Vous pouvez également acheter des scanners LiDAR. Les modèles à point unique peuvent coûter moins de 100 $, tandis que les modèles plus puissants coûtent des milliers de dollars.

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Les utilisateurs d'Android peuvent se sentir négligés à ce stade. C'est vrai, ARCore d'Android n'a pas répondu aux offres LiDAR d'Apple. Cependant , Google a annoncé À propos de l'API Depth qui utilise une caméra et d'autres capteurs au lieu du système LiDAR pour fournir la profondeur et l'occlusion.

S'il est possible de douter que l'API Depth sera aussi efficace que LiDAR, du moins dans les versions précédentes, elle fait en grande partie les mêmes promesses de moindre coût pour les consommateurs. L'API sera incluse dans les téléphones suivant le Galaxy Note 10+ et le Galaxy S20 Ultra.

LiDAR dans le futur de la technologie spatiale

Bien que l'utilisation du LiDAR puisse sembler avoir des cas d'utilisation limités à l'heure actuelle, il peut s'agir de l'une des technologies les plus importantes des décennies à venir. La technologie spatiale étant de plus en plus courante et de plus en plus améliorée, la capacité de modéliser avec précision des objets et des zones cartographiques devient de plus en plus importante.

Tout comme les archéologues qui cherchent à utiliser LiDAR pour découvrir des villes oubliées, des groupes comme Ville.Augmentée Créer des cartes numériques des villes existantes qui pourraient un jour aider à tout alimenter, des lunettes de réalité mixte aux véhicules autonomes.

Utilisez-vous LiDAR dans votre vie?

LiDAR peut ressembler à une technologie étrange et folle. Puisqu'il entre maintenant dans l'espace de consommation, il est naturel qu'il en soit parlé de manière inconnue. Cependant, la technologie existe depuis longtemps.

Bien que les utilisations de la technologie LiDAR puissent être très diverses, elle ne fait essentiellement que déterminer la distance entre l'appareil et l'objet. La plupart des utilisateurs ne l'utiliseront probablement que dans les filtres de réseaux sociaux. Mais comprendre cela ne fait pas de mal. Vous pouvez également vérifier Meilleures applications de mesure de distance pour les appareils Android et iOS.

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