激光雷達通常被用于軍事、工業(yè)領(lǐng)域，在民用消費領(lǐng)域上非常少見。但蘋果iPhone12已經(jīng)配備了激光雷達（LiDAR）硬件，其主要作用是精準測算物體距離并且完成建模數(shù)據(jù)，更有消息稱，LiDAR激光雷達掃描儀，或在iPhone13系列上全系標配。

激光雷達到底是個什么東西？為什么移動設(shè)備上會使用到它？本文將簡單普及這項技術(shù)的功能、部署方式，以及為什么它可能很快就會像智能手機中的攝像頭一樣普遍？

相信大家都對激光雷達有所耳聞，知道一些相關(guān)概念，比如“光探測和測距”、“激光成像、檢測和測距”。沒錯，它目前最火最主要的應(yīng)用應(yīng)該是與自動駕駛汽車有關(guān)的——這是目前用來幫助車輛識別行駛方向和周圍環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)之一。

事實上，激光雷達的歷史比自動駕駛汽車要久遠得多。這項技術(shù)誕生于20世紀60年代，最初的目的是跟蹤衛(wèi)星和軍事目標，其基本理念與今天的激光雷達技術(shù)是相同的：使用光來跟蹤物體的位置。

通過測量光線（特別是激光）擊中某物并再次返回所需的速度，可以確定該物體的位置。這就是第一批LiDAR系統(tǒng)的工作原理，iPhone平板電腦配備的激光雷達也是采用此原理。

20世紀80年代，激光雷達技術(shù)有了實質(zhì)性的改進，紅外激光系統(tǒng)開始被普遍用于航空繪制建筑物和地形地圖。同樣的技術(shù)在今天仍在使用，且在測繪領(lǐng)域的自動駕駛、文物保護、地災(zāi)監(jiān)測、林地監(jiān)管等場景中廣泛應(yīng)用。

通過記錄激光返回的時間，以及反射的角度，激光雷達數(shù)據(jù)可以與其他信息相結(jié)合，生成非常精確的3D地圖。專業(yè)的LIDAR系統(tǒng)通常與GPS設(shè)備相結(jié)合，這是現(xiàn)在智能手機中常見的另一種技術(shù)。

正如我們提到的，激光雷達對自動駕駛汽車非常有幫助。部署在車輛頂部的激光雷達掃描儀可以實時“看到”物體，甚至是那些連你自己都看不到的物體，從而創(chuàng)造出所謂的“點云” ——這就是自動駕駛汽車可以規(guī)避的空間點的三維地圖。

某些激光雷達的配置，甚至敏感到可以探測到空氣中的污染物，或者能夠監(jiān)測機場的交通流量。所有這些應(yīng)用程序的共同之處在于，它們都依賴于數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析之間的微妙平衡，當涉及到平板電腦和智能手機時，這絕對是一個值得記住的有用框架。

說回移動設(shè)備，回到蘋果公司。蘋果公司是第一個使用激光雷達來描述其最新“深度傳感”傳感器的公司。其實，iphone和ipad已經(jīng)有深度傳感器很多年了（這就是為什么它們可以用肖像模式來模糊背景的方法），但是，激光雷達將其提升到了一個全新的水平。

據(jù)了解，蘋果手機的激光雷達作用主要有如下三點：

1、激光雷達LiDAR（Light Detection and Ranging，激光探測和測距），又稱光學(xué)雷達掃描儀。它的工作原理是通過向外發(fā)射紅外光束，通過接收投射物反射回來的光線探測物體。

2、蘋果iPhone12手機用上了LiDAR激光雷達后，可以實現(xiàn)更快的對焦速度和更加精準的3D建模，但是這顆雷達的探測距離僅為5米，所以和工業(yè)用途的激光雷達存在很大的性能差距。

3、具體來說，蘋果iPhone12的激光雷達主要是對拍攝中對焦的部分進行優(yōu)化，為對焦提供更高的精度，甚至在完全黑暗的環(huán)境下也可完成對焦。另外，激光雷達可帶來的更高精度的3D建模能力，對于強化AR應(yīng)用起到了關(guān)鍵性的提升。

根據(jù)蘋果公司的說法，iPad Pro內(nèi)部的LiDAR掃描儀可以在單個光子的水平上工作，距離可達5米（超過16英尺），速度可達納秒級（因此可以在眨眼之間捕捉到場景）。

最大的不同將出現(xiàn)在蘋果最喜歡的領(lǐng)域之一，增強現(xiàn)實領(lǐng)域。例如，現(xiàn)在iOS和iPadOS附帶的測量應(yīng)用程序，一旦涉及到LiDAR，就會更快、更準確、更精細，在iPad Pro上可以將其用作一個嚴肅的、專業(yè)的測量工具，而不僅僅是一個能提供良好長度、深度和高度近似值的新奇產(chǎn)品。

激光雷達的配備，意味著蘋果設(shè)備可以繪制出詳細的3D環(huán)境，就像多年前人們利用飛機航測來繪制海洋和山脈的地圖一樣。我們談?wù)摰牟粌H僅是計算機桌面上的“我的世界”，我們談?wù)摰氖墙⒃谧雷由?、地板上和貓咪周圍的“我的世界”，而且不會出現(xiàn)故障。

當涉及到AR應(yīng)用程序時，你可以把家具直接放進你的客廳，這些對象將看起來更像現(xiàn)有空間的一部分。或者，以AR游戲為例，它將能夠以一種比以往任何時候都更加真實的方式，讓角色出現(xiàn)在角落后面和柵欄上方。

物體的放置將會更加精確和真實，實時的動作捕捉將會更加全面，你使用的任何AR應(yīng)用都能更好地處理場景中的物理物體。

目前，激光雷達所需的處理能力，和手機內(nèi)部所需的傳感器將這項技術(shù)限制在高端設(shè)備上。但與任何移動技術(shù)一樣，隨著時間的推移，它應(yīng)該會變得更便宜、更實用。如果蘋果堅持使用這項技術(shù)，預(yù)計它的作用范圍和精確度會逐年提高。