苹果激光雷达扫描仪的建模软件(苹果激光雷达扫描仪app)

苹果激光雷达扫描仪的建模软件(苹果激光雷达扫描仪app)

首页办公设备扫描仪更新时间:2022-02-18 22:28:59

在“卖什么都是卖体验”的今天,3D游戏/3D动画作品以它们美轮美奂的场景、游戏角色的超高颜值、流畅的内外交互让众多发烧友沉浸其中。加上现在大部分游戏可将场景光影与玩家游戏时长/系统时区联动而产生变化,已经可以让玩家在游戏中观赏日出、享受晚霞。只要付出时间和一定金钱,人人都能体验到一种超凡脱俗的美好。

然而,只有制作者才会知道,玩家每“捏一个脸”、每一帧的体验,都是3D建模师们牺牲了自己的日出和晚霞没日没夜赶出来的……

毕业后做了游戏场景建模,之后我好像只能在游戏里看晚霞了,呵呵呵……

这位建模师朋友说出的不仅是游戏行业从业者的心声,包括家居室内设计等行业,只要对模型有需要,就会有建模师起早贪黑与模型做较量。

于是,如何在艺术性、创意性工作之外提升基础式重复式工作的效率,真正提升团队人效是几乎所有3D工作室的日常关注重点之一。

也正因如此,大量3D工作室的leader一直都在关注“智能建模”的应用进展,例如,大多数3D建模团队都配备了一间动捕室,同时购进动作捕捉设备;很多工作室尝试过借助Adobe出品的动作绑定网站Mixamo去自动设计动作;还有很多行业人士一直关注iPad Pro中搭配的LiDAR测距功能,并自iPhone12 Pro和iPhone12 Pro Max面世后对其LiDAR扫描建模功能十分好奇。

那么苹果iPhone12 Pro的“黑科技”LiDAR扫描建模功能到底是否实用能完成哪些事情?究竟是否值得我们花8500 去购置一台手机呢?博雅仔今天从建模功能角度聊一聊。

01 LiDAR技术有何神秘?

很多人称LiDAR为“雷达”。实际上,“雷达”只描述了LiDAR的能力之一——定位系统能力。

LiDAR是一种集激光、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)三种技术于一身的系统,用于获得点云数据并生成精确的数字化三维模型。

这三种技术的结合,除了用于现在声势正旺的智能驾驶,退一步讲,也可以在一致绝对测量点位的情况下获取周围的三维实景 ,也就是iPhone12 Pro利用的主要技术。

02 iPhone的LiDAR是一种安全的技术

博雅仔从老本行——图像识别的角度说说这个技术的安全性。

激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这也是直接探测型雷达的基本工作原理。

由此可以看出,直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。

在这个意义上,激光雷达发出的激光束具有较高能量,对人的防护是道难题

不过,同类方式也有被动式方法。被动法本身没有人工光源,本身不发射光束,只接收来自目标云团(也就是被拍摄的物体或场景)自身的热辐射或天然光源(太阳)的辐射,然后进行分析测定而得出结论。

苹果公司的推出的iPhone12 Pro仍是一款智能手机而非“苹果激光扫描仪”,因此可以推测出其使用的是后者技术。但是后者技术应用之所以小众,必然是由于其结果在实用性上的不足。

03 实测iPhone12 Pro建模的能力范围

目前随着用户到手的机器变多,B站上已经有很多人分享了他们利用LiDAR功能进行建模的过程和成果视频。博雅仔看到其中对场景建模的视频占到85%以上,其余大多是车辆、沙发等大物品。

视频往往看不出建模精细程度,博雅仔咬牙购置了一台iPhone12 Pro用于测试。

对于房屋、建筑物墙面等场景建模来说,博雅仔的建模结果与网络上的效果大同小异,只要将APP提示的扫描区域全部覆盖,就可以得到3D模型。色彩和形体还原度不错。至于能否用于视频制作领域,博雅仔咨询了一位工作室负责人(应要求匿名),得到的回复……令人吃了一大惊。

这种精度根本不可能拿到动画或游戏中使用。

他的几位同行也表示:“车子像垃圾站捡来的”、“场景像包工头跑路”。

……原来大家期待的iPhone建模还不能用在动漫游戏或者影视领域。

受访人表示,自己暂时放弃了购置iPhone 12 Pro用于建模,不过也能理解这款手机搭载雷达的用意并非提供手机建模能力,而是丰富系统的数据库,为后续功能做铺垫。并会持续关注苹果公司推出的功能产品。

受访的工作室负责人与博雅仔持同样态度认为,等到苹果官方推出实用型手机建模软件仍然路漫漫修远兮,我们还是要自己上下求索。

相比场景和车辆等较大物体,博雅仔也利用iPhone 12 Pro对身边小物体进行了建模尝试。

与上面的建模模式一样,3D Scanner APP是对拍摄到的全部画面进行建模,没有针对例如键盘这个物体进行先识别再建模的过程,因此建模结果是带有背景的。

这也导致物体和背景交界处的细节辨识程度不高,受物体自身阴影影响较大。另外,单纯对于博雅仔的键盘的建模结果……说实话有点儿玄,大家来看看吧,它有点儿经不起放大呀。

博雅仔在多次试验后得到过一些精度比较高的建模结果,但是如果说这个APP需要大量练习,其上手性就存在不足。况且,目前这个3D Scanner APP是全英文,博雅仔研究了许久才上手操作,一般用户可能会遇到更多困惑。

此外,通过与几位3D工作室负责人的沟通,博雅仔还了解到,苹果官方的扫描建模APP-3D Scanner自身并不具备结果导出的功能,要通过第三方 APP才能导出。

这就说明,作为一个阶段性的应用,苹果目前只为用户提供了能够在软件中“AR”一下的视觉体验,使用性上仅此而已。

04 总结与展望

以前,激光雷达通常被用于军事、工业领域,在民用消费领域十分少见。苹果iPhone12手机用上了LiDAR激光雷达后,这种捕捉3D数据并公开分享的能力可以让搭载LiDAR的智能手机和平板电脑成为3D内容捕捉工具。但是,这个“雷达”的探测距离仅为5米,所以和工业用途的激光雷达存在很大的性能差距。

具体来说,苹果iPhone12 Pro的激光雷达主要可以实现更快的对焦速度,对拍摄中对焦的部分进行优化,为对焦提供更高的精度,甚至在完全黑暗的环境下也可完成对焦。因此,其最大意义仍是针对手机拍摄领域。

对于激光雷达带来的3D建模能力,目前仅在强化AR应用方面起到了关键性的提升,尚不支持将模型移作他用,毕竟让一部手机独立完成精准建模背后的大量计算确实强手机所难了。

从手机应用的角度来看,虽然苹果不是第一个将同类传感器引入移动手机应用的公司,但是在苹果技术潮流的引领下,随着技术的不断成熟和成本的下降,同时在与AI不断深入结合的技术带领下,它将会越来越普及和深入,并大大提升增强现实在我们日常生活中的效果与应用。

而激光雷达在消费领域的应用可能由此打开了一扇窗,其给我们的启发应该是双向的。一来手机将会承担更多的实际应用,从照片到视频,从视频到3D。另外也在告诉大家,手机建模的实现度是存在的。只是少了一个打通了系统和应用场景的成熟的建模APP而已。如若好奇,不如看看易模APP。目前已知,正在上线前期的易模APP拥有三大建模能力:器物建模、人脸建模、场景建模,此外的AR展示等功能尚未对外正式宣布。欢迎关注公众号:博雅3D,博雅仔会持续关注3D建模领域新动态。

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