Cục camera thứ 3 của iPad Pro 2020 thực ra là gì, giải thích về LiDAR
Rất hay và hữu ích!/18 người
Duy Luân
4 tháng trướcBình luận: 131Lượt xem: 23.651
LIDAR (đọc là Lai-da, có người viết thành LiDAR) là chữ viết tắt của Light Detection and Ranging. Đây là một kĩ thuật giám sát dùng các xung ánh sáng laser để ghi nhận khoảng cách giữa hai vật nào đó. Các xung này kết hợp với những dữ liệu khác có thể giúp tạo ra một bản đồ 3D chính xác và chi tiết về một không gian, một môi trường. LIDAR có thể được dùng cho mục đích tìm kiếm dấu tích của các công trình cổ đại, dùng cho xe tự hành để nó nhận biết môi trường xung quanh, dùng cho robot hút bụi để nó không đụng vào tường, và mới đây là dùng cho iPad Pro 2020 để chạy các chức năng tăng cường thực tế ảo (AR). Đây là bài tìm hiểu chi tiết về LIDAR.


LIDAR là gì?


LIDAR bắt đầu xuất hiện từ những năm đầu 1960 chỉ một thời gian ngắn sau khi tia laser ra đời. Lúc đó, người ta sử dụng công nghệ ghi nhận hình ảnh bằng chùm tia laser kết hợp để mô phỏng lại khả năng đo khoảng cách và phát hiện vật thể của radar. Khoảng cách này được tính dựa trên thời gian từ lúc tia sáng bắt đầu phát đi từ nguồn sáng, chạm tới vật cần đo và phản xạ trở về.

LIDAR được sử dụng lần đầu tiên trong ngành khí tượng học khi Trung tâm nghiên cứu khí quyển của Mỹ dùng nó để đo các đám mây. Công nghệ này bắt đầu phổ biến và được biết tới nhiều hơn khi các phi hành gia NASA dùng nó vẽ lại bản đồ bề mặt của mặt trăng trong nhiệm vụ Apollo 15.

Nói một chút về tên gọi, một số nguồn nói rằng LIDAR chỉ là chữ viết tắt, trong khi một số nguồn khác lại nói rằng LIDAR tức là light + radar. Ngoài chữ LIDAR thì còn có vài biến thể khác như "LIDAR", "LiDAR", "LIDaR" hoặc "Lidar" nhưng trong bài này chúng ta sẽ thống nhất gọi bằng LIDAR cho dễ theo dõi.

Theo giải thích của cơ quan khí tượng & thủy văn Mỹ, một hệ thống LIDAR thường bao gồm:
  • Bộ phát laser: thường dùng bước sóng từ 600 đến 1000nm vì chi phí rẻ, bù lại nó dễ làm hại cho mắt nên năng lượng sẽ bị giới hạn bởi các quy chuẩn. Bước sóng 1550nm thì an toàn cho mắt ở năng lượng cao nhưng bộ nhận tín hiệu không hiện đại bằng nên thường chỉ dùng cho tầm xa và độ chính xác thấp hơn:
  • Máy quét: thành phần dùng để điều khiển cho tia laser quay xung quanh môi trường
  • Một bộ thu tín hiệu laser phản xạ trở về
  • Một thiết bị định vị, có thể là cảm biến GPS và cảm biến trọng lực để biết hướng và vị trí quét
Hãy nhìn vào hình bên dưới, bạn thấy là khi tia laser đi từ bộ phát ra, nó sẽ đụng vào máy quét. Ở đây người ta dùng một cái gương xoay để dẫn đường cho tia laser đi vòng vòng. Khi tia laser đụng vào vách tường, nó sẽ phản xạ trở lại và được bộ thu tín hiệu ghi nhận, từ đó tính ra khoảng cách từ bộ phát đến tường. Tương tự, khi có vật cản nằm giữa phòng, tia laser sẽ đến và phản xạ trở lại trong thời gian ngắn hơn, tức là khoảng cách tới bộ phát ngắn hơn. Do tia laser quay liên tục nên hình ảnh của cả căn phòng có thể được tổng hợp lại. Sau này người ta còn phát triển thêm giải pháp chụp cả tấm hình để định vị nữa chứ không còn phải quét vòng vòng như cái bạn thấy ở đây.

3843677_Cach_hoat_dong_cua_LIDAR.gif

LIDAR được đặt ở đâu?


Hệ thống LIDAR có nhiều kích thước khác nhau tùy theo mục đích mà người ta sử dụng. Thông thường, LIDAR càng lớn thì độ chính xác càng cao, mà tiền cũng cao theo luôn và phải có một phương tiện đủ lớn để chở nó. Ví dụ, người ta gắn thiết bị LIDAR lên một chiếc máy bay chong chóng hay máy bay trực thăng, cho nó bay vòng vòng để vẽ lại bản đồ địa hình. Trong những tình huống cần độ chính xác thấp hơn, LIDAR có thể được gắn gọn lên nóc xe hơi tự hành.

Tuy nhiên, nhìn chung những thiết bị LIDAR không rẻ, tiền mua cũng như tiền vận hành, bảo dưỡng luôn là một vấn đề mà các cơ quan nghiên cứu phải nghĩ tới khi quyết định đưa LIDAR vào sử dụng. Trong một chuyến khảo sát năm 2013 của hai nhà khảo cổ, một lần dùng LIDAR có thể tiêu tốn đến 170.000$, số tiền không hề nhỏ tí nào. Để giảm chi phí, người ta nghĩ tới việc gắn LIDAR lên các máy bay không người lái, hoặc tìm cách chế tạo ra những thiết bị LIDAR rẻ hơn, nhỏ hơn và hiệu năng cao hơn để rút ngắn thời gian quét.

Ứng dụng của LIDAR


Bắn tốc độ xe

Khoan nói tới những ứng dụng khoa học cao siêu, hãy đề cập đến một ứng dụng rất thực tiễn của LIDAR: súng bắn tốc độ. Cây súng này sẽ phát ra tia laser, chùm sáng chạm vào tia bạn rồi quay trở về. Bằng cách đo khoảng cách và thời gian, súng sẽ nói cho cảnh sát biết bạn đang chạy với tốc độ bao nhiêu.

Trước khi súng LIDAR ra đời, cảnh sát thường xài súng radar. Súng radar sử dụng hiệu ứng doppler để đo tốc độ, mà hiệu ứng này lại phụ thuộc vào âm thanh và các loại sóng nên khó đo từng xe riêng lẻ, lại dễ bị các thiết bị dò sóng cảnh sát phát hiện.

Khí tượng, thủy văn, địa lý

Trong ngành khí tượng thủy văn, có hai loại LIDAR được sử dụng là Topographic và Bathymetric. LIDAR topographic sử dụng tia laser với bước sóng gần dải hồng ngoại để vẽ lại địa hình của mặt đến, trong khi LIDAR bathymetric sử dụng laser xanh lá có khả năng đâm xuyên qua nước để vẽ địa hình của đáy biển hay đo độ sâu của lòng sông. Nhờ những hệ thống LIDAR này mà các nhà khoa học có thể đo đạc chính xác môi trường tự nhiên và nhân tạo với độ chính xác cao, lưu dữ liệu đó vào các hệ thống thông tin địa lý, để phục vụ cho những chiến dịch giải cứu khẩn cấp và nhiều thứ khác.

Gần đây nhất, thành phố New York còn sử dụng LIDAR để xây dựng nên bản đồ ba chiều của khu vực Manhattan. Các nhà khoa học sẽ dùng bản đồ đó để quyết định nên triển khai phương án chống ngập như thế nào cho thành phố. Nếu không có LIDAR, họ phải sử dụng các kĩ thuật đo đạc bằng tay tốn rất nhiều thời gian với độ chính xác thấp, dẫn đến việc đưa ra giải pháp không chính xác và thậm chí còn khiến tình hình ngập trở nên tồi tệ hơn.

Khảo cổ học

Ứng dụng LIDAR vào ngành khảo cổ học chỉ mới bắt đầu được chú ý từ năm 2010 khi cặp vợ chồng khảo cổ Arlen/Diane Chase (đến từ Đại học Trung tâm Florida) sử dụng nó để nghiên cứu tàn tích của Caracol, một hành phố cổ của người Maya. Nhờ có LIDAR mà trong vòng 10 tiếng đồng hồ, ông bà Chase đã thu được nhiều dữ liệu địa hình hơn so với việc khám phá khu rừng trong vòng 3 thập kỉ. Từ năm 1983 đến năm 2000, các nhà khảo cỗ vẽ được bản đồ của khoảng 2 nghìn hecta đất. Trong khi đó, với sự giúp đỡ của LIDAR, Chase đã vẽ xong bản đồ của 20 nghìn hecta.

3422245_es_2.jpg

Thế nhưng LIDAR không chỉ có tiềm năng phát hiện ra những tòa nhà cỡ lớn. Nó còn có thể cung cấp manh mối về quy hoạch của cả một đô thị bằng cách khám phá những khu chợ, đấu trường, quảng trường cũng như những không gian mở khác. Trong một bài viết hồi năm 2011 cho tờ Journal of Archaeological Sciences, Chase và cộng sự của mình dự đoán rằng LIDAR sẽ thay thế cho phương pháp vẽ bản đồ khảo cổ truyền thống.

Một hạn chế của LIDAR trong ngành này đó là lượng dữ liệu mà cảm biến thu về quá nhiều, các nhà khảo cổ không biết làm sao để xử lý nó một cách tốt nhất để đưa ra kết quả phân tích. Trong trường hợp của Chase, ông đã nhờ người con trai học khoa học máy tính tạo ra thuật toán để phân tích dòng nước.

Robot, tự động hóa

LIDAR được gắn lên các con robot và hệ thống tự động để giúp chúng nhận biết môi trường xung quanh đang có gì, trên đường đi của chúng có ai hay không, có vật cản gì hay không. Những chiếc xe tự hành mà Google đang cho thử nghiệm cũng gắn LIDAR lên nóc xe. Đại học MIT và Cơ quan nghiên cứu thuộc Bộ quốc phòng Mỹ thì đang tìm cách thu gọn hệ thống LIDAR để nó nhỏ bằng hạt gạo, chi phí sản xuất cũng rẻ hơn để giúp việc tích hợp lên robot được tiện hơn.

Không gian

Như đã nói ở trên, NASA từng dùng LIDAR để vẽ lại bản đồ của bề mặt mặt trăng trong sứ mệnh Apollo 15. Cơ quan này cũng gắn thiết bị LIDAR lên nhiều vệ tinh để quét bề mặt của các thiên thạch và hành tinh phục vụ cho việc nghiên cứu vũ trụ.

Một số ứng dụng khác nữa của LIDAR bao gồm nông nghiệp, bảo tồn động thực vật, địa chất, khoáng sản, tối ưu hóa các trại năng lượng gió, vật lý học...

LIDAR trên iPad Pro 2020 để làm gì?


LIDAR trên iPad Pro tất nhiên là một phiên bản thu nhỏ, không phải loại full size. Nó có thể đo khoảng cách từ tối đa 5 mét, hoạt động được cả trong nhà lẫn ngoài trời. Apple nói là nó "hoạt động ở mức độ photon, tốc độ chỉ trong nano giây".

Về ứng dụng thực tế, LIDAR trên iPad giúp scan được căn phòng hay không gian xung quanh bạn, sau đó dùng chức năng AR để đặt ghế ảo lên (với các ứng dụng nội thất), đặt các phi thuyền lên cho bạn bắn (app game), hoặc phủ các lớp thông tin ảo lên động cơ thật (với ứng dụng công nghiệp)...

lidar_on_ipad.jpg

Với người dùng chúng ta thì mình chưa thấy LIDAR có nhiều tác dụng vì các app AR vẫn chưa nhiều và cũng chưa có cái nào thuộc dạng hữu ích để dùng mỗi ngày, trừ game. Để xem sau này có thêm nhiều app tận dụng được cảm biến LIDAR trên iPad không.

Tóm lại, LIDAR là một công nghệ rất hay, ứng dụng cực kì rộng và hữu ích cho hiểu biết và đời sống của con người. LIDAR sẽ còn tiếp tục phát triển với độ chính xác cao hơn, khoảng cách xa hơn và tiền rẻ hơn với nhiều nghiên cứu đang được các viện và trường đại học tiến hành. Hi vọng chúng ta sẽ còn thấy LIDAR nhiều hơn nữa và giúp ích được nhiều hơn nữa trong cuộc sống hằng ngày.

Nguồn: NOAA, Wikipedia, Lidar-UK
cover_home_cam_bien_lidar_ipad_pro_2020.jpg
Rất hay và hữu ích!/18 người
Chưa nghĩ được apple đưa cái này cho ipad sẽ được ứng dụng vào việc gì.
@minhtrinh08 Vì thế cái sensor mới có thể bổ trợ tính này nữa.
@Coca Escanor quét hoặc scan 3D 1 sp nào đó để ứng dụng vào đồ họa nhỉ 😃
@killer_timem Cái này chắc dùng để chụp ảnh là chính thôi
@minhtrinh08 Cái measure của iOS cũng tương đối chính xác khi đo vật không quá lớn và cầm máy ổn định. Còn cái của Google làm thì thôi rồi luôn, sai bét tè lè nhè, thua xa cái trên iOS.
Mình nghĩ gọi cái LiDAR scanner là “camera thứ 3” là không chính xác. Ngay cả trên trang chủ apple cũng không xác định nó là một camera. Mà xếp nó vô dạng “sensor”

Ref: https://www.apple.com/ipad-pro/specs/

iPad Pro - Technical Specifications

See full technical specifications for iPad Pro — resolution, size, weight, battery life, and storage capacity — for Wi-Fi and Wi-Fi + Cellular models.
apple.com
@daugauhp911 Bạn coi cái tiêu đề kìa, "thực ra là gì", có rõ cả chữ rồi còn gì
@QXPro Nói khống chỗ nào bạn?
@Duy Luân Đã gọi rõ ràng nó là “cục camera thứ 3” rồi lại còn hỏi “thực ra là gì”. Ông đã định danh nó bằng 1 từ không thể rõ nghĩa hơn như thế rồi thì đừng hỏi lại nữa. Bởi vì ngta chỉ hỏi “là gì?” khi chưa biết rõ thứ đó, chưa thể định nghĩa được nó hoặc chưa thấy bao giờ... Thế nên tôi mới bảo văn phong của ô có vấn đề. Hơn nữa nhìn qua cũng biết cái cục đó 0 phải camera rồi. Vd ô đặt tiêu đề là “cái cục tròn trong cụm camera thực ra là gì?” nghe nó đỡ lấn cấn hơn
@daugauhp911 Ông Luân này học tiếng Anh tốt nhưng tiếng Việt dốt 😆
Cái này cũng trả lời câu hỏi cho các bạn seeder hay kêu hàng apple chẳng có vẹo gì về công nghệ mà toàn hút máu bán đắt lòi
@thuca1992 Khổ thế đấy... ăn nhiều mì tôm quá mắt ko sáng não ko tỉnh ra lên toàn tự nói tự vả mồm mình thôi
@tuan.single Căn bản bọn seeder cứ lao vào chửi ng mua là ng u d ốt ấy
@thuca1992 bác nói sai rồi ,con 100x kia sau 1 tháng chừ mấy cái quà không bán dc giờ nó bằng 1/2 rồi ,cái 100x kia sang năm có khi nó tăng lên 300x ,lúc đó ngồi ở hà nội nhìn dc chị hằng đang làm gì ấy chứ
@cuquynh Giảm đc 30% chứ lẫy đâu ra mà 1/2. Càng chứng tỏ ý định hút máu k thành của a sam. Thấy đa số múc con 20 plus cam 30x đủ xài chứ tội gì thêm 8 củ lên 100x giật lag với ram 12gb thừa thãi trong khi con chip thì cùi mía. 300x chắc mắt bác nó phải lag thuận với độ rung lắc của hình ảnh mới có thể nhìn đc
Nghe có vẻ hay, nhưng có scan dc mấy khu vực lớn ko, có cho bên thứ 3 lấy dữ liệu scan ko
@Fatcat88 Scan mấy khu nhỏ nhỏ thôi. Như 1 căn phòng chẳng hạn
@Fatcat88 Tối đa 5m đó bạn
@Fatcat88 Có cho chứ sao không.có $$ là cho
@Fatcat88 App scan được thì lấy được thôi, có gì đâu
vậy là iphone 12 sẽ vẫn là 3 cam, thêm cái cảm biến này để chụp xóa phông là best/best lun r kkk
Mình thì ấn tượng với cái cursor mới hơn =))) mọi người bảo rằng sẽ có Macbook air chạy ARM nhưng thật ra Apple đã có máy tính chạy ARM từ rất lâu rồi =)) họ không đi theo hướng bê nguyên cái Macos sang ARM mà họ phát triển iOS để thành máy tính. Mình nghĩ đây là định hướng khá lâu rồi nên họ mới hay so sánh ipad với laptop trong các bài thuyết trình của mình và họ tách ipados đồng thời có 1 dòng chip riêng hiệu năng cao cho ipad.
Camera: a device for recording visual images in the form of photographs, film, or video signals- theo oxford 😅
Theo Apple nó cũng được xếp riêng, k chung với camera 😅
Cái này được gọi là cảm biến khoảng cách chứ không phải camera
E33151B8-5243-4DB0-8B80-044D199DFE98.jpg
Nể apple thật
Tiếc vì anh iêu này không hỗ trợ 5G nên em không cưới được rùi ạ , đợi có 5G rùi em sẽ cưới anh về làm chồng của em nghịch cho sướng
Sự thật có thể bạn chưa biết: đây chính là 3D ToF đã trang bị trên cả mớ điện thoại Android. Ko ngờ Mod mập lại máu lửa như vậy, viết hẳn 1 bài rất hoành tráng. Nhưng thế này cũng tốt, biết thêm đc nhiều cái ứng dụng thực tế của công nghệ quét 3D.

Trên tt cũng đã có vài bài viết về 3D ToF, hoặc các bạn có thể search google là ra đầy. Loại Apple dùng là direct ToF, còn của Xperia 1 II là indirect ToF. Mình cũng ko rõ 2 cái này có j khác nhau nữa. Nhưng chắc chắn cảm biến ToF này là mua từ đại đế.
15.png
@AmbitiousMan mod cũng có nói là từ 4 năm trước r mà trong video đó? Bài này chắc cũng lấy từ bài 4 năm trước.
@AmbitiousMan Direct thì dùng xung để đo còn indirect thì dùng sóng rồi đo độ lệch pha giữa sóng đi và sóng đến để tính ra khoảng cách.
@AmbitiousMan Thì kiểu Apple là vậy , ko làm đầu tiên nhưng làm tốt (nhất ?).
Cái hơn chỗ này là:
- Độ phân giải của cảm biến này cao hơn mặt bằng chung.
- Có ứng dụng rõ ràng , ko chỉ để "xoá phông".
- Dùng cái tên nghe ma mị hơn, để phục vụ marketing.
@minhtienbk Tên của cụm cảm biến này ngta dùng lâu lắc rồi mà
@teeoz Dân chuyên mới biết Lidar, còn đa số mọi ngừoi biết Camera độ sâu , camera 3D,...
Góp ý mod là không nên dùng từ "cục" vì nghe thô quá.Nên dùng là "hệ thống", "cụm", "module" hay mô đun" nghe Học thuật hơn
Apple lại tái định nghĩa lại AR à kkk
@quân ken Chắc là lại đi theo 3DTouch mà thẹo thôi, chứ mấy loại này cũng đã được Google phát triển ứng dụng cho điện thoại đến cả chục năm trước rồi (Project Tango, Project Soli) mà cũng chả có nhà phát triển nào áp dụng vào cho sản phẩm của mình được
ngại đọc nên xem video của anh sướng 😆))
@Danh198 Cảm ơn bạn 😁
Rất hay nhưng hiện tại thì chưa ứng dụng đc mấy
có vẻ như Face ID cũng gần giống
So với mấy cái depth camera sử dụng hồng ngoại để đo chiều sâu như trên s20 Ultra S20+ thì sao @Luân?
@welcomyou Về mặt công nghệ thì lidar vượt trội.
Chỉ ko rõ apple dùng dạng nào, bao nhiêu điểm/ giây
Như robot hút bụi hiện từ 1800-2080 điểm/s thì khá ngon. Trang bị trên ipad mỏng nhẹ thì chắc ít hơn, ko rõ ntn
@vanhoang232 Vượt trội như thế nào, có tài liệu nào nói rõ không?
@welcomyou Nó là hai thứ khác nhau, mục đích khác nhau mà bạn 😁
Nên đưa LIDAR lên iPhone. Cầm cái iPad để đo khoảng cách nó dị hợm thế nào ấy. 😷
mà bắn 1 hướng chắc gì nó phản lại đúng nguồn nếu nó phản lại hướng khác thi sao
@NhungTuyet1999 Thường sẽ bị tán xạ ra mọi hướng.
Thành phố cũng nên ứng dụng LIDAR vào giải pháp chống ngập cho Thành phố nhỉ?!
@gnt.6789 VN mình người làm được lại ko được mời, toàn mời anh pháp mỹ bác à
@gnt.6789 Mấy cái LIDAR thì địa chất xài nhiều rồi bạn, không có gì mới
  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2020 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019