سنسور لایدار اپل (Apple LiDAR)

لایدار چیست و چرا اهمیت دارد؟

سنسور لایدار اپل (Apple LiDAR) یا «Light Detection and Ranging» فناوری‌ای برای سنجش فاصله و ساخت نقشهٔ سه‌بعدی از محیط است که با ارسال پالس‌های نور مادون‌قرمز و اندازه‌گیری زمان بازگشت آن‌ها عمل می‌کند. نتیجهٔ این فرآیند یک «ابر نقطه‌ای» دقیق از محیط است که به کمک آن می‌توان اشیاء و فضاها را با دقت بالا بازسازی کرد. این فناوری در ابتدا در صنایع نظامی و هوافضا به‌کار می‌رفت، سپس در نقشه‌برداری و خودروهای خودران وارد شد. مزیت اصلی LiDAR دقت بالا، سرعت سنجش و قابلیت عملکرد در شرایط نور کم یا تاریکی است. ورود آن به دستگاه‌های مصرفی مانند آیفون و آیپد، این تکنولوژی را از یک ابزار صنعتی به یک قابلیت روزمره برای کاربران عادی تبدیل کرد.

اولین حضور لایدار در محصولات اپل

اپل نخستین بار در سال ۲۰۲۰ با معرفی آیپد پرو این سنسور را به دنیای دستگاه‌های مصرفی آورد. اپل نام آن را «LiDAR Scanner» گذاشت و هدف اصلی‌اش تقویت قابلیت‌های واقعیت افزوده (AR) بود. این اسکنر به آیپد کمک می‌کرد تا در چند ثانیه محیط اطراف را اسکن کند و مدل‌های سه‌بعدی دقیق ایجاد کند. موفقیت این نوآوری باعث شد اپل به‌سرعت لایدار را در آیفون ۱۲ پرو و ۱۲ پرو مکس هم قرار دهد و از آن زمان تاکنون در نسل‌های پرو آیفون‌ها و آیپدها این فناوری حضور دارد. این حرکت نقطهٔ عطفی برای بازار موبایل بود، زیرا تا آن زمان هیچ برند دیگری LiDAR را در مقیاس گسترده به گوشی‌های هوشمند نیاورده بود.

Apple.com/Newsroom

دستگاه‌های اپل مجهز به سنسور LiDAR و کاربردهای آن‌ها

۱. آیفون‌های سری ۱۲ پرو به بعد

مدل‌های آیفون ۱۲ پرو و ۱۲ پرو مکس به بعد (تنها مدل‌های پرو) به سنسور LiDAR مجهز هستند. این سنسور در کنار دوربین‌های پیشرفته، امکان فوکوس خودکار سریع‌تر، بهبود کیفیت تصاویر پرتره در نور کم و تجربهٔ واقعیت افزودهٔ دقیق‌تر را فراهم می‌کند. همچنین، اپلیکیشن‌هایی مانند Polycam و Canvas از داده‌های LiDAR برای ایجاد مدل‌های سه‌بعدی دقیق و پلان‌های معماری استفاده می‌کنند.

۲. آیپد پرو ۲۰۲۰ به بعد

آیپد پرو ۲۰۲۰ اولین دستگاه اپل بود که به سنسور LiDAR مجهز شد. این ویژگی در مدل‌های بعدی نیز ادامه یافت. در آیپد پرو، سنسور LiDAR به همراه دوربین‌های پیشرفته، امکان اسکن دقیق محیط و ایجاد مدل‌های سه‌بعدی را فراهم می‌کند. این قابلیت برای طراحان داخلی، معماران و مهندسان بسیار مفید است.

۳. اپل ویژن پرو

اپل ویژن پرو، هدست واقعیت ترکیبی اپل، به پنج سنسور LiDAR و دوربین‌های پیشرفته مجهز است. این دستگاه با استفاده از سنسورهای LiDAR و دوربین TrueDepth، نقشهٔ سه‌بعدی دقیقی از محیط اطراف ایجاد کرده و تعامل با محتوای دیجیتال را در فضای واقعی ممکن می‌سازد. این فناوری در اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده، طراحی سه‌بعدی و شبیه‌سازی‌های محیطی کاربرد دارد.

۴. اپل واچ

در حال حاضر، اپل واچ به سنسور LiDAR مجهز نیست. با این حال، برخی از پتنت‌های اپل نشان‌دهندهٔ تحقیق و توسعه در زمینهٔ استفاده از فناوری‌های مشابه LiDAR برای بهبود دقت در شناسایی حرکت و تعامل با رابط کاربری دیجیتال هستند. به عنوان مثال، یکی از پتنت‌ها به استفاده از حسگرهای لیزری برای تشخیص دقیق‌تر حرکت دیجیتال کرون (دکمه چرخان) اپل واچ اشاره دارد

چه کسانی برای اپل سنسور لایدار می‌سازند؟

اپل تولیدکنندهٔ مستقیم این ماژول نیست و از تأمین‌کنندگان تخصصی استفاده می‌کند. گزارش‌ها نشان می‌دهد که شرکت‌هایی مانند Lumentum برای لیزرهای VCSEL و کمپانی‌های تایوانی برای مونتاژ ماژول‌ها در زنجیرهٔ تأمین حضور دارند. همچنین برخی منابع صنعتی از نقش Sony و تولیدکنندگان فوتونیک آسیایی در نسل‌های بعدی خبر داده‌اند. اپل با مدیریت زنجیرهٔ تأمین پیچیدهٔ خود تلاش می‌کند این ماژول را در ابعادی کوچک، مصرف انرژی پایین و دقت بالا به محصولاتش اضافه کند. این همکاری‌ها نشان می‌دهد که لایدار اپل نتیجهٔ یک اکوسیستم صنعتی پیشرفته است، نه صرفاً نوآوری درون‌شرکتی.

نحوهٔ کار لایدار اپل

اساس کار لایدار اپل بر پایهٔ زمان پرواز (Time-of-Flight) است. سنسور لایدار اپل (Apple LiDAR) یک پالس نوری مادون‌قرمز می‌فرستد و سنسور بازتاب آن را ثبت می‌کند. اختلاف زمانی بین ارسال و دریافت پالس به‌صورت مستقیم به فاصله تبدیل می‌شود. میلیون‌ها پالس در ثانیه اندازه‌گیری شده و نقشهٔ عمق دقیقی ساخته می‌شود. اپل این داده‌ها را با دوربین RGB و حسگرهای حرکتی ترکیب می‌کند و به کمک الگوریتم‌های یادگیری ماشین کیفیت آن‌ها را بالا می‌برد. نتیجهٔ نهایی نقشه‌ای دقیق‌تر است که در کاربردهایی مثل فوکوس سریع، عکس پرتره در نور کم، و اسکن سه‌بعدی فضاها به‌کار می‌رود.

بهترین برنامه‌ها برای استفاده از لایدار اپل

یکی از دلایل موفقیت این فناوری، پشتیبانی گستردهٔ نرم‌افزاری است. اپ‌هایی مانند Polycam و Scaniverse برای اسکن سه‌بعدی حرفه‌ای استفاده می‌شوند و خروجی‌هایی با فرمت‌های OBJ یا STL تولید می‌کنند. اپ‌هایی نظیر SiteScape در معماری و ساخت‌وساز برای تهیهٔ نقشه‌های دقیق محبوب هستند. اگر می‌خواهید برای ساخت یا بازسازی پلان خروجی بگیرید برنامه‌های Canvas.io یا RoomScan Pro کاربردی تر هستند.حتی اپلیکیشن Measure خود اپل، از لایدار برای اندازه‌گیری سریع اشیاء استفاده می‌کند. این تنوع اپلیکیشن نشان می‌دهد که لایدار فقط یک قابلیت تخصصی نیست، بلکه وارد زندگی روزمرهٔ کاربران شده است.

کاربردهای روزمره و حرفه‌ای

سنسور لایدار اپل (Apple LiDAR) برای کاربران عادی می‌تواند برای اندازه‌گیری فضای خانه، امتحان کردن مبلمان پیش از خرید، یا گرفتن پرتره‌های حرفه‌ای در تاریکی مورد استفاده قرار گیرد. در مقابل، معماران و طراحان داخلی از آن برای تهیهٔ مدل‌های سه‌بعدی فضاها و بازسازی داخلی بهره می‌برند. پیمانکاران می‌توانند به سرعت نقشهٔ اندازه‌گیری دقیق تهیه کنند. حتی در آموزش و تحقیقات علمی، از آیفون‌های مجهز به لایدار برای نمونه‌برداری سریع یا آزمایش‌های فیزیک ساده استفاده شده است. این گسترهٔ کاربرد نشان می‌دهد که اپل توانسته یک ابزار صنعتی را به یک ابزار روزمره برای همه تبدیل کند.

حقایق عجیب و کمتر شناخته‌شده

جالب است بدانید که لایدار اپل در مواجهه با مواد شفاف مثل شیشه یا آب دچار خطا می‌شود، چون نور در محیط‌های مختلف سرعت متفاوتی دارد. این موضوع باعث می‌شود گاهی عمق اشتباه ثبت شود یا اشیاء پشت شیشه ناپدید شوند. همچنین برخی پژوهشگران از لایدار آیفون برای آزمایش‌های سادهٔ علمی مثل اندازه‌گیری سرعت نور در محیط‌های مختلف استفاده کرده‌اند. این نشان می‌دهد که یک حسگر کوچک موبایل می‌تواند علاوه بر سرگرمی و کاربردهای روزمره، به یک ابزار آموزشی و تحقیقاتی نیز تبدیل شود. چنین قابلیت‌هایی باعث شده لایدار اپل هم برای کاربران عادی و هم برای متخصصان جذاب باشد.

جمع‌بندی و توصیه‌ها

سنسور لایدار اپل (Apple LiDAR) ترکیبی از فناوری‌های پیچیده و طراحی هوشمند است که از صنایع پیشرفته به جیب کاربران راه پیدا کرده. این سنسور دقت بیشتری به عکس‌ها و ویدیوها می‌دهد، کاربردهای AR را تقویت می‌کند و ابزارهای حرفه‌ای اسکن سه‌بعدی را به موبایل‌ها آورده است. برای بهترین تجربه، پیشنهاد می‌شود در محیطی با نور یکنواخت اسکن کنید و از اپ‌های حرفه‌ای مانند Polycam یا SiteScape استفاده نمایید. اگر توسعه‌دهنده هستید، APIهای عمق اپل در دسترس شماست تا اپلیکیشن‌های نوآورانه‌تری بسازید. آیندهٔ لایدار در محصولات اپل بسیار روشن است و احتمالاً در سال‌های بعد شاهد ادغام آن با هوش مصنوعی و کاربردهای گسترده‌تر خواهیم بود.