O que é o Lidar e como funciona?

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12/11/2020 às 00:40 | Atualizado há 4 anos
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Em um contexto ou outro, você provavelmente já encontrou o termo “LiDAR” em uma de suas muitas formas. Especificamente, muitas gerações mais recentes de telefones celulares estão promovendo sua capacidade LiDAR.

recurso apple iphone 12 pro lidar

Quer você esteja decidindo se a tecnologia LiDAR deve ser levada em consideração na sua próxima compra de smartphone ou apenas se deseja participar da conversa, vale a pena dedicar um tempo para entender essa tecnologia que está por vir.

O que é LiDAR?

Dependendo da fonte para a qual você está olhando, poderá ver “LiDAR” expresso com qualquer combinação de letras maiúsculas e minúsculas, variando de todas em maiúsculas a sem maiúsculas. No entanto, está em maiúscula e significa “detecção e alcance de luz. ”

Detecção e alcance de luz é um método que usa luz pulsada para detectar diferenças de distância entre o sensor LiDAR e os objetos ou aviões mais próximos. Um sensor LiDAR consiste em um laser LiDAR, um scanner LiDAR e uma unidade GPS. Para LiDAR aéreo, um dispositivo adicional leva em consideração o ângulo e a velocidade da nave.

O laser envia uma explosão de luz, que é refletida em um objeto. A luz refletida é então coletada pelo scanner. Essas informações são contextualizadas com leituras da unidade GPS, que registra a posição do próprio detector LiDAR.

A matemática básica leva o tempo que leva para o sinal ir do laser de volta ao scanner LiDAR, multiplicado pela velocidade da luz. Este número é então dividido por dois porque a luz teve que ir do scanner até o objeto e voltar, então a distância total que ela viajou é duas vezes a distância real do scanner até o objeto ou avião.

Para que é utilizado o LiDAR?

Dependendo da aplicação, um único ponto de dados dessa equação pode ser usado ou conjuntos inteiros de pontos de dados podem ser usados ​​juntos em “nuvens de pontos”. Esses conjuntos de pontos de dados podem ser usados ​​para criar mapas ou imagens 3D de objetos.

Aplicativos móveis LiDAR

Alguns dos aplicativos LiDAR mais básicos podem exigir um único ponto de dados do local acima. Por exemplo, o Medir aplicativo em dispositivos Apple habilitados para LiDAR pode usar uma única leitura de dados LiDAR para determinar a distância. Ele também pode usar mais leituras em pessoas e objetos inteiros para fazer coisas como determinar a altura de uma pessoa.

Os dados LiDAR também podem ser usados ​​para criar réplicas digitais de objetos físicos ou para tornar os modelos digitais mais verossímeis em aplicações de realidade aumentada. Usar leituras para sentir a profundidade ao redor do usuário e posicionar modelos digitais de acordo é um grande ponto de venda para a Apple em seus dispositivos habilitados para ARKit.

É verdade que já existem aplicativos de RA para dispositivos não habilitados para LiDAR. No entanto, o elemento AR geralmente é simplesmente colocado na frente da câmera do usuário. Mover esses elementos para mais perto ou mais longe da tela pode ser difícil e se alguma coisa se mover entre a câmera e onde o elemento deveria estar, isso arruína a ilusão.

A capacidade de colocar um elemento AR atrás de objetos físicos, ou permitir que objetos físicos pareçam passar entre a câmera e onde o elemento AR deveria aparecer, é chamada de “oclusão de objeto”. Sem uma maneira confiável para o dispositivo móvel entender a profundidade, a oclusão do objeto é impossível de ser alcançada.

Alguns dos principais usos da oclusão incluem experiências de RA mais interativas, filtros mais divertidos do Instagram e jogos de RA mais envolventes. Claro, esses são apenas aplicativos LiDAR que você pode fazer em um smartphone. A maioria dos aplicativos LiDAR são um pouco maiores.

Aplicações LiDAR em larga escala

Os dados do LiDAR também podem ser coletados por helicópteros, aviões e até mesmo satélites. Organizações como a NOAA usam esse tipo de informação para criar mapas topográficos detalhados e altamente precisos. Esses mapas podem ser usados ​​em biologia, ciências da terra e do clima, construção e assistência em desastres.

Além disso, o LiDAR não detecta apenas a distância de um objeto. Como a luz pode viajar através de objetos de diferentes densidades, o LiDAR pode ser usado para entender melhor a composição de objetos e terreno.

Às vezes, o LiDAR pode até nos permitir ver objetos que de outra forma não seríamos capazes. NOAA e grupos como o Rede Nacional de Observatório Ecológico use esses dados para mapear áreas subaquáticas ou mesmo sob a vegetação.

Há também um grande impulso na arqueologia para usar o mapeamento LiDAR. A capacidade do LiDAR de “ver através” de diferentes materiais já levou à descoberta de locais históricos perdidos em densas florestas ou sob as ondas.

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Na verdade, existem dois tipos diferentes de LiDAR. LiDAR topográfico é o tipo mais comum usado na maioria das aplicações discutidas até agora. Batimétrico LiDAR funciona de maneira semelhante, mas usa luz verde em vez de luz infravermelha próxima e é usado especificamente para penetrar em água.

Como qualquer pessoa pode usar a detecção de profundidade

Se você estiver interessado em experimentar o LiDAR, você pode. O LiDAR vem equipado com o iPad Pro de 12,9 polegadas (4ª geração e posterior), o iPad Pro de 11 polegadas (2ª geração e posterior), o iPhone 12 Pro e o iPhone 12 Pro Max. Há também um tipo de LiDAR disponível no Samsung Galaxy S20 Ultra.

Você também pode comprar scanners LiDAR. Modelos de ponto único podem custar menos de US $ 100, com modelos mais robustos chegando aos milhares.

Os usuários do Android podem se sentir excluídos neste ponto. É verdade, o ARCore do Android não ofereceu uma resposta às ofertas LiDAR da Apple. No entanto, o Google anunciado uma API de profundidade que usa a câmera e outros sensores em vez de um sistema LiDAR para oferecer profundidade e oclusão.

Embora haja margem para dúvidas de que a API Depth será tão eficaz quanto o LiDAR, pelo menos nas edições anteriores, ela faz muitas das mesmas promessas a um custo menor para os consumidores. A API será incluída em telefones começando com o Galaxy Note 10+ e Galaxy S20 Ultra.

LiDAR no futuro da tecnologia espacial

Embora o LiDAR possa parecer ter casos de uso limitados agora, pode ser uma das tecnologias mais importantes das próximas décadas. À medida que a tecnologia espacial se torna cada vez mais comum e cada vez mais robusta, a capacidade de modelar objetos e mapear espaços com precisão torna-se cada vez mais importante.

Assim como os arqueólogos estão procurando usar LiDAR para descobrir cidades esquecidas, grupos como Augmented.City estão procurando criar mapas digitais de cidades existentes que possam, um dia, ajudar a movimentar tudo, desde vidros de realidade mista a veículos autônomos.

Você tem uma utilidade para o LiDAR na sua vida?

LiDAR pode parecer maluco e soar mais maluco. Como ele está entrando no espaço do consumidor, é natural que seja falado de maneiras desconhecidas. No entanto, a tecnologia já existe há um bom tempo.

Embora as aplicações da tecnologia LiDAR possam ser bastante variadas, em seu cerne, tudo o que faz é determinar a distância de um dispositivo a um objeto. A maioria dos usuários provavelmente apenas o usará em filtros de mídia social. Mas não custa entender.

Crédito da imagem: maçã


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