Сүүлийн үед ToF камерууд орчин үеийн тэргүүлэх ухаалаг утасны камерын салшгүй хэсэг болсон. Гэхдээ тэд хэрхэн ажилладаг, яагаад хэрэгтэй вэ, хаана ашиглах вэ?
"Тэд тийм, тийм байх" гэж ихэнх хэрэглэгчид хэлэх болно. Үнэн хэрэгтээ ToF мэдрэгчийн талаар маш бага мэдээлэл нийтлэгдсэн байдаг. Сэтгүүлч нөхдүүд биш, тэр бүр биш, мэргэшсэн мэргэжилтнүүд ч тэдний хэрэгцээг тодорхой тайлбарлаж чадахгүй бол. Энэ асуудалд тодорхой ойлголт өгье. Текстийн нэг хэсэг нь маш олон нэр томьёо агуулсан байж магадгүй, гэхдээ би ToF камер гэж юу болох, түүний чадавхийг хаана ашиглах, хэрхэн яаж ажиллах талаар тайлбарлахыг хичээх болно. За, явцгаая!
ToF камер гэж юу вэ?
Дэлхийн -р дайны үеийн шумбагч онгоцны кинонуудыг санаж байна уу? Дайсны хөлөг онгоцыг илрүүлэхэд ашигладаг сонар төхөөрөмж тэнд гарч ирэв. Төхөөрөмж нь усны орон зайд "ping" гэсэн дууг илгээж, дохио тусах хүртэл хүлээнэ. Дууны долгион буцаж ирэх хугацаанаас хамааран мэргэжилтэн дайсны шумбагч онгоцны байршлыг тогтоохыг оролдсон.
Яг л sonar-ийн нэгэн адил ToF камер нь объектоос гэрэл тусах хугацааг хэмждэг. Дараа нь камер нь саатлын өгөгдлийг ашиглан зайг тодорхойлно. Тиймээс ToF мэдрэгч нь дэлхийн гурван хэмжээст газрын зургийг бүтээдэг.
Тийм ч учраас ToF камерыг заримдаа "гүний камер" гэж нэрлэдэг. ToF камер (Time of Flight) нь хэт улаан туяаны спектрт ямар нэгэн төрлийн гэрлийг ялгаруулж, дараа нь объектоос тусгах хурдыг бүртгэх чадвартай мэдрэгч юм. Мэдрэгч нь өөрөө хоёр хэсгээс бүрдэнэ: эхнийх нь хэт улаан туяа ялгаруулдаг диод, хоёр дахь нь гэрэл мэдрэмтгий тусгай матриц юм.
Камер нь объектоос ойсон гэрэл буцаж ирэх хугацааг хэмждэг. Наносекунд хүртэлх нарийвчлалтай хийсэн тооцоололд үндэслэн уг төхөөрөмж нь мэдрэгчээс бие даасан объектуудын зайг нарийн тооцоолж зогсохгүй хэлбэр дүрсийг нь тодорхойлох боломжтой юм. Үнэн, энэ нь sonar sonar-тай маш төстэй юм. Зөвхөн энэ тохиолдолд бид дууны оронд объект руу гэрэл илгээдэг.
Үүнтэй төстэй зарчмаар ажилладаг мэдрэгчийг НАСА-гийн бүтээсэн бие даасан машин эсвэл бүр сансрын датчикуудад ашигладаг. Дэвшилтэт жижигрүүлэх, үйлдвэрлэлийн харьцангуй бага зардал нь энэ технологи өнөөдөр таны халаасанд байх болно гэсэн үг юм. Үнэн хэрэгтээ ToF мэдрэгчүүд аль хэдийн олон шилдэг ухаалаг гар утсанд байдаг. ToF камераар тоноглогдсон зарим хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүд энд байна:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Samsung Galaxy Note10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy S20Ultra 5G
- LG G8 нимгэн Q
- OPPO RX17 Pro
- Хүндэт Хайлтыг харах 20
- Huawei P30 Pro
- Huawei 30 Pro болзох
- Huawei P40 Pro
- OPPO Reno
- Sony Xperia XZ4
Жил бүр энэ жагсаалт өргөжих болно гэдэгт би итгэлтэй байна, учир нь энэ мэдрэгчийн боломж асар их юм. Магадгүй удахгүй Google ч мөн ийм камерыг өөрийн Pixels-д суулгах байх. Үүнд бас итгэл найдвар бий Apple ToF мэдрэгчийг анхаарч, энэ технологийг дэлгэрүүлэхэд хувь нэмрээ оруулахаас гадна түүний чадавхийг бүрэн ашиглах болно. Шинэ iPad Pro дээр ижил төстэй мэдрэгч гарч ирсэн нь дэмий хоосон зүйл биш юм.
За, онол нь ойлгомжтой, одоо ToF камер нь практик дээр юу хийх чадвартайг нарийвчлан авч үзье. Та энэ мэдрэгчийг зүгээр л аваад асааж болохгүй гэдгийг ойлгох хэрэгтэй, гэхдээ та үүнийг камер ашиглан зураг авалт хийх үед ч гэсэн зарим програмд хэрэглэж болно.
ToF камерыг хэрхэн ашиглах вэ?
Бид зайг хэмждэг
Зарим ухаалаг гар утсан дээр Samsung (Note10+, S20+ болон S20 Ultra орно) болон Huawei (үүнд P30 Pro, Mate 30 Pro, Huawei P40 Pro) та Measure хэмээх зай хэмжих програмыг суулгаж болно.
Бүх зүйл маш энгийн бөгөөд гайхалтай нарийвчлалтайгаар ажилладаг. Туршилтын хүрээнд би энэ програм болон ухаалаг утсыг ашиглан хэмжилт хийсэн Samsung Galaxy S20 Ultra урт, өргөн, диагональ нь таны ТВ-ийн дэлгэц, утасны хэмжээсийг хамгийн ойр сантиметрээр өгсөн.
Зураг авах үед дэвсгэр бүдэгрэх
3D дүрслэх системийн нэг хэрэглээ нь дижитал талбайн гүнийг үүсгэх бөгөөд ингэснээр та зураг, видеондоо бүдгэрсэн дэвсгэр нэмэх боломжтой. Энэ нь одоохондоо зөвхөн зураг дээр ажилладаг болохоос видеонд ажиллахгүй. Функц нь зургийн сэтгэгдэлийг сүйтгэдэг хүрээ эсвэл дэвсгэрт орсон шаардлагагүй объектуудаас салах боломжийг бидэнд олгодог.
Нэмж дурдахад зарим утсан дээр ToF мэдрэгч нь автофокусыг дэмждэг эсвэл хөрөг горимд арын дэвсгэрийг илүү нарийвчлалтай бүдгэрүүлэх боломжийг олгодог. Товчхондоо, энэ нь дагагчдаа баярлуулахын тулд илүү сайн селфи хийхэд тусална Instagram.
Хөдөлгөөн хянах
LG G8 ThinQ ухаалаг гар утас нь урд самбар дээр байрлах ToF мэдрэгчтэй бөгөөд үүнийг сансарт хийсэн дохио зангааг илрүүлэхэд ашигладаг. Ийм дохио зангааг ашиглах боломжийн талаар би үнэхээр ярихыг хүсэхгүй байна, өөрөө харсан нь дээр.
Google Play нь хянагч дэмждэг тоглоомтой төстэй хэд хэдэн хөдөлгөөнт тоглоомуудтай Microsoft Kinect.
3D загвар, нэмэгдсэн бодит байдлыг бий болгох
ToF камерын тусламжтайгаар 3D загвар бүтээх боломжийн талаар эцэс төгсгөлгүй ярьж болно. Та аль хэдийн өөр өөр өнцгөөс сельфи зураг ашиглан нүүрнийхээ загварыг үүсгэж, 3D принтертэй бол хэвлэх боломжтой. Мэдээжийн хэрэг, хэн нэгэн эдгээрийг зүгээр л тоглоом, зугаа цэнгэл гэж хэлэх болно. Гэхдээ ирээдүйд ToF камеруудыг автомашин болон бусад механизмын эд ангиудыг бүтээхэд ашиглах бүрэн боломжтой юм.
Виртуал болон нэмэгдүүлсэн бодит байдал бидний хаалгыг байнга тогшиж байна. Өргөтгөсөн бодит байдлыг дэмждэг тоглоомууд ухаалаг гар утсанд улам бүр гарч байна Android болон iOS. Энэ нь сэтгэл хөдөлгөм, боловсролтой бөгөөд цагийг үр өгөөжтэй өнгөрөөх боломжийг олгодог. Ялангуяа Play Market дээр та Google ARCore платформыг дэмждэг олон тооны програм, тоглоомуудыг аль хэдийн олж болно. Google Play Services for AR аппликейшнийг татаж аваад суулгахад л хангалттай бөгөөд ийм тоглоом, аппликейшн нь нэмэгдүүлсэн бодит байдалд танд бэлэн байх болно. Энэ нь ToF камерыг ашигласнаар нэмэлт бодит байдлын эффектийг бүрэн мэдрэх боломжийг олгодог.
Хариуд нь шинэ Apple IPad Pro гүн мэдрэгч нь сайжруулсан бодит байдлын горимд камераас авсан зураг дээрх виртуал объектуудыг илүү нарийвчлалтай давхарлах үүрэгтэй.
Ухаалаг утас нь шөнийн харааны төхөөрөмж үү?
Одоогийн байдлаар ихэнх төхөөрөмжүүдийн хувьд ToF мэдрэгч нь хэрэглэгчийн хувьд бараг үл мэдэгдэх байдлаар ажилладаг бөгөөд зөвхөн үзэгдлийн гүнийг тодорхойлох шаардлагатай функцуудыг дэмждэг.
Гэсэн хэдий ч Google Play дээр би Night Vision хэмээх маш сайн програмыг олсон бөгөөд энэ нь танд 3D сканнерыг ер бусын дүрд ашиглах боломжийг олгодог. Би үүнийг өөртөө суулгасан Huawei P30 Pro.
Аппликейшн нь ToF мэдрэгч юуг олж авсныг бодит цаг хугацаанд харуулдаг. Хүний нүдэнд үл үзэгдэх хэт улаан туяаг ашигладаг учраас гүний зураг бүрэн харанхуйд ч тод харагддаг.
Ийм өчүүхэн мэдрэгч ямар том талбайг сканнердаж чаддагийг би гайхсан. Хэдэн арван см-ийн дараа унтарна гэж би хүлээж байсан ч бодит байдал дээр та бүхэл бүтэн өрөөний гурван хэмжээст газрын зургийг агшин зуур үүсгэж болно гэсэн үг юм. ToF камер нь 4-5 метрийн зайд байгаа жижиг биетийн хэлбэрийг амархан илрүүлдэг.
Ялангуяа ийм шөнийн харааны төхөөрөмж таны хүүхдэд таалагдах болно. Тэр даруй танай орон сууц, байшингийн хамгийн харанхуй буланг судлахаар гүйнэ гэдэгт би итгэлтэй байна.
ToF камер нь биометрийн мэдрэгч юм
ToF камер нь ихэвчлэн хэт улаан туяаны диод ба матриц нуугдсан хоёр бяцхан нүх хэлбэрээр хийгддэг. Эндээс асуулт гарч ирнэ: "Яагаад Apple Олон мэдрэгч нь утасны дэлгэцийн тэн хагасаас илүү өргөнийг эзэлдэг TrueDepth системийн оронд энэ технологийг ашиглахыг хүсэхгүй байна уу?"
Үүний шалтгаан нь сканнерын чанар муутай байж магадгүй юм. Ухаалаг гар утсанд ашиглагддаг ToF камерууд нь одоогоор маш бага нягтралтай (240p хүртэл) бөгөөд энэ нь өндөр пикселийн дүрсийг үүсгэдэг.
Таны харж байгаагаар ийм сканнерын нарийвчилсан мэдээлэл нь програм хангамжид нүүрний онцлогийг нарийн тодорхойлоход хэтэрхий бага байна.
Гэхдээ би хувьдаа нүүрний сканнер эрлийз горимд ажиллах боломжгүй эсрэг заалт олж харахгүй байна. Онолын хувьд, селфи камер нь нүүрний онцлогийг шинжилж, нээлттэй нүдийг илрүүлэхийн зэрэгцээ ToF мэдрэгч нь гэрэл зураг биш харин тодорхой хэлбэр, хэмжээтэй гурван хэмжээст объекттой үнэхээр харьцаж байгаа эсэхийг шалгадаг.
Ийм сканнерыг хуурах нь маш хэцүү бөгөөд үүний зэрэгцээ хурдан, хямд, инвазив бус юм. Тиймээс ойрын ирээдүйд гэвэл би гайхахгүй Apple дараагийн үеийн Face ID сканнер бүтээхийн тулд ToF технологийг ашиглах тул энэ төрлийн 3D царай танигч илүү түгээмэл болно.
Би үүнийг олж мэдсэн Huawei P40 Pro-д яг ийм ToF мэдрэгч суурилуулсан бөгөөд энэ нь урд талын хоёр камерын хооронд байрладаг бөгөөд царайны түгжээг тайлах үйл явцад оролцдог. Царайгаар түгжээг тайлах нь яагаад асаалттай байгааг би гайхсаар л байсан Huawei P40 Pro нь өмнөх загвар болох P30 Pro-ээс хамаагүй хурдан юм. Нэмж дурдахад, гэрэл зургийн тусламжтайгаар шинэ тэргүүлэгчийг хуурах нь гарцаагүй. Зүгээр л надаар шалгасан.
Гар утасны кино бүтээгчдэд зориулсан ирээдүйн програмууд
Ухаалаг утсаа видео бичлэг хийхдээ ашигладаг хэн бүхэн 3D ToF технологийг ашиглан арын дэвсгэр дээр гүехэн талбайн гүн нэмэх боломжтой бол маш их сонирхох болно. Ялангуяа үйл явц нь илүү уян хатан байдлыг хангадаг тул үйлдвэрлэлийн дараах үе рүү шилжүүлэх боломжтой бол.
Мөн ToF чадварууд нь видеондоо компьютерийн эффект нэмдэг хүмүүст сонирхолтой байдаг. Жишээлбэл, видеон дээрх хөдөлгөөнийг хянахдаа объект дээр аль болох нарийвчлалтай анхаарлаа төвлөрүүлэх нь дээр. 3D газрын зургийг ашиглах нь бидэнд анхаарал төвлөрүүлж буй бүх зүйлийг авах боломжийг олгох бөгөөд шаардлагатай бол шаардлагатай дэвсгэр бүдэгрүүлэх, тусгай эффектийг нэмж өгөх болно.
Энэ бол миний таамаг төдий зүйл боловч 3D сканнер нь видео бичлэг хийх процессыг сайжруулах асар их нөөцтэй. Үүнийг орчин үеийн кино урлаг аль хэдийн нотолсон бөгөөд удахгүй хэрэглэгчдийн сегментэд гарч ирнэ гэж найдаж байна.
Видео бичлэг хийх үед эдгээр функцууд ухаалаг гар утасны камерт хараахан байхгүй байгаа шалтгаан нь боловсруулах хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай холбоотой байж магадгүй юм. Туршилтаар ухаалаг утаснууд ToF мэдрэгчийг ашиглах үед халдаг нь батлагдсан. Мөн тэд идэвхтэй хөргөлтгүй тул энэ нь бага зэрэг асуудал үүсгэдэг.
Гэхдээ гар утасны процессоруудын хүч нэмэгдэхийн хэрээр ToF камерууд гэрэл зураг, видео програмуудад илүү өргөн хэрэглэгдэх болно гэж би бодож байна.
Нэг зүйлийг баттай хэлж болно - ToF асар их боломжуудтай
Ухаалаг утас нь хэт нарийн зай хэмжих төхөөрөмж эсвэл шөнийн харааны төхөөрөмжөөр ажиллах боломжтой гэдэг нь би дахин хэзээ ч ToF мэдрэгчгүй утас худалдаж авахгүй гэсэн үг юм. Энэ бол сүүлийн жилүүдийн хамгийн сонирхолтой технологийн нэг бөгөөд энэ нь зөвхөн аялалынхаа эхэнд байгаа юм.
Ийм жижиг мэдрэгч маш их зүйлийг хийж чаддаг нь гайхалтай. Үйлдвэрлэгчид болон програм хөгжүүлэгчид түүний чадавхийг ашиглахын тулд үргэлжлүүлэн ажиллах болно гэдгийг би хуруугаа гаталж байна. ToF камерын шинэ хэрэглээний талаар бид нэгээс олон удаа сонсох болно гэдэгт би итгэлтэй байна. Энэ нь ухаалаг утасны камерын үндсэн багцад шаардлагагүй нэмэлт зүйл гэж хэн хэлэх вэ?
сонирхолтой мэдээлэл