Skip to main content

Scanner LiDAR, in cosa consiste l'aggiornamento della fotocamera di iPhone 12 Pro?

Apple LIDAR scanner
(Image credit: Apple)

Le specifiche della fotocamera di iPhone 12 non sono ancora confermate, ma c'è una cosa di cui siamo piuttosto sicuri: le due versioni "Pro" dello smartphone dovrebbero implementare uno scanner LiDAR, ovvero lo stesso che abbiamo visto per la prima volta su iPad Pro 2020.

Ma cos'è uno scanner LiDAR? Una macchina della verità incorporata nello smartphone? Una versione più semplice del radar? LiDAR (Light Detection and Ranging) funziona in modo simile ad un radar, ma utilizza i laser per misurare le distanze e la profondità. Questa è una grande novità per la realtà aumentata (AR) e per la fotografia, anche se in misura minore per quest’ultima.

La domanda più interessante, tuttavia, è cosa ci farà LiDAR su iPhone 12. In base alla nostra esperienza con iPad Pro 2020, cercheremo di capire cosa potrebbe offrire LiDAR ai prossimi iPhone e sui futuri Apple Glass.

Ma prima è necessario fare un salto indietro per tornare alle origini di questa tecnologia.

Apple iPad Pro 2020

(Image credit: Apple)

Che cos'è LiDAR? 

Il concetto alla base di LiDAR risale agli anni 60. In breve, la tecnologia consente di scansionare e mappare il vostro ambiente emettendo raggi laser e calcolando la loro velocità di ritorno. Il funzionamento è simile al modo in cui i pipistrelli si orientano tramite le onde sonore.

Come la maggior parte delle nuove tecnologie, LiDAR è stato inizialmente usato in ambito militare, oltre ad essere conosciuto come il sistema che ha permesso di mappare la superficie lunare durante la missione Apollo 13.

LiDAR (noto anche come lidar) viene implementato anche su auto a guida autonoma allo scopo di rilevare ostacoli come ciclisti e pedoni. Potreste anche aver involontariamente usato la tecnologia nel vostro robot aspirapolvere.

Le potenzialità di LiDAR sono aumentate negli ultimi due anni, dal momento che tablet e smartphone offrono processori e GPS all’avanguardia in grado di gestire meglio questa tecnologia.

Non tutti i sistemi LiDAR sono uguali, ovviamente. Fino a poco tempo fa, le persone usavano questa tecnologia per realizzare mappe 3D dei loro ambienti muovendosi fisicamente in modo simile a una parabola radar.

Il funzionamento dei moderni sistemi LiDAR è diverso, compresi i sensori ToF (Time-of-Flight) 3D di molti smartphone, dal momento che sono strumenti a stato solido senza parti mobili. Ma qual'è la differenza tra un sensore ToF e lo scanner LiDAR che forse vedremo su iPhone 12?

Apple iPad Pro 2020

(Image credit: Apple)

Cosa c'è di diverso nello scanner LiDAR di Apple? 

Potreste già avere familiarità con i sensori ToF di numerosi smartphone Android, comunemente usati per percepire la profondità della scena e imitare gli effetti bokeh di fotocamere più grandi e costose.

Il sistema LiDAR usato da iPad Pro 2020 (e molto probabilmente dal prossimo iPhone 12 Pro) promette di spingersi ancora oltre, dato che si tratta di un vero e proprio scanner LiDAR, piuttosto che del sistema "senza scanner" visto finora sugli smartphone.

Gli smartphone attuali usano un singolo impulso di luce infrarossa per creare le mappe 3D, un sistema LiDAR invece emette numerosi impulsi laser in diverse parti di una scena per un breve periodo di tempo. Questo comporta due vantaggi principali: una portata aumentata fino a cinque metri e una migliore “occlusione” dei soggetti, che si verifica quando degli oggetti virtuali scompaiono dietro ad elementi reali, come ad esempio un albero.

Si tratta di un processo sorprendentemente veloce possibile solo con i più recenti processori mobile. I dati dello scanner LiDAR vengono analizzati insieme ai dati delle fotocamere e ad un sensore di movimento, quindi migliorati dagli algoritmi di visione computerizzata implementati sull’A12Z Bionic per una comprensione più dettagliata della scena, come affermato da Apple durante la presentazione di iPad Pro 2020. In altre parole, è necessario ben altro prima che questa tecnologia possa essere sfruttata al massimo del suo potenziale.

Apple iPad Pro 2020

(Image credit: Apple)

Il processore A14 Bionic di iPhone 12 potrebbe offrire un buon supporto per lo scanner LiDAR di Apple, anche se quest'ultimo ha ancora un buon margine di miglioramento. 

Come sottolinea un post dello sviluppatore dell'app Halide (un’app per fotocamera), al momento i dati di profondità di iPad Pro non offrono la risoluzione necessaria per alcune applicazioni, come la scansione 3D dettagliata o persino la modalità Ritratto.

Questo significa che lo scanner LiDAR di iPad Pro è progettato soprattutto per applicazioni locali come i videogiochi o gli spostamenti nell'app AR Place di IKEA. LiDAR al momento non consente di scansionare oggetti 3D con maggiore precisione rispetto ad altre tecniche come la fotogrammetria, che combina foto RGB ad alta risoluzione scattate da diversi punti panoramici.

Sarebbe bello se questi scanner LiDAR potessero essere combinati con la risoluzione  delle fotocamere RGB o Face ID, ma non siamo ancora arrivati a questo punto ed è improbabile che iPhone 12 possa fare questo salto di qualità. Quindi, cosa potreste fare esattamente con uno scanner LiDAR su iPhone 12?  

Apple iPad Pro 2020

(Image credit: Apple)

Cosa potrebbe fare uno scanner LiDAR su iPhone 12? 

Sappiamo che lo scanner LiDAR di iPad Pro funziona meglio in ambienti interni, ma cosa potrebbe fare su iPhone 12? Per la maggior parte delle persone, i due principali vantaggi saranno visibili nel gaming e nello shopping in realtà aumentata.

Apple ha presentato in anteprima diverse applicazioni specifiche per LiDAR previste entro la fine dell'anno (molto probabilmente in linea con la presentazione di iPhone 12) e una delle più interessanti è il gioco Hot Lava.

Hot Lava è un gioco di avventura in prima persona per iOS e PC. Avrà una nuova modalità per la realtà aumentata alla fine del 2020, che si baserà sul sensore LiDAR di Apple per portare fiumi di lava nel vostro salotto. 

Tuttavia, la demo non è stata impressionante come speravamo: la maggior parte degli oggetti sono elementi creati virtualmente piuttosto che un rendering dei mobili realmente presenti nella stanza, ma c'è ancora tempo per migliorare questo aspetto.

Naturalmente, qualsiasi menzione di giochi per la realtà aumentata fa venire in mente Pokemon Go, finora l'unico vero gioco di successo in questa categoria. È interessante notare come il produttore del gioco, Niantic, sembri voler lavorare sulla realtà aumentata piuttosto che fare affidamento sulla tecnologia Apple. Niantic ha recentemente annunciato una nuova funzione di "fusione della realtà" per Pokemon Go, che consentirà ai personaggi di nascondersi realisticamente dietro oggetti del mondo reale come gli alberi e ha rivelato l'acquisizione di una società di mappatura spaziale 3D chiamata 6D.ai. 

Quindi, i giochi per la realtà aumentata di nuova generazione non saranno necessariamente legati alla tecnologia Apple o alla piattaforma ARKit basata su LiDAR, ma iPhone 12 dovrebbe riuscire a farvi apprezzare meglio l’esperienza offerta dalla realtà aumentata.

Apple iPad Pro 2020

(Image credit: Apple)

E per quanto riguarda altri utilizzi al di fuori del gaming? Finora, il più raffinato sembra essere basato sull'interior design. Ad esempio, l'app IKEA Place consente di spostarvi tra i mobili virtuali nel vostro salotto, come se foste in una versione reale di The Sims.

La realtà aumentata e l'occlusione di iPad Pro 2020 (o la possibilità di nascondere oggetti virtuali dietro a quelli reali) sono funzioni utili, ma non permettono ancora di sfruttare a pieno la tecnologia LiDAR.

Tuttavia, la tecnologia è al momento utile per i progettisti CAD e operatori sanitari (se avete un iPad Pro, provate l’app Complete Anatomy), ma c'è ancora tanto spazio per la creatività e le sorprese che arriveranno nel prossimo anno.

Come mostra il concept dell'app Halide di Esper, il sensore LiDAR potrebbe aiutare gli sviluppatori di app a inventare nuove forme creative che vanno ben oltre la fotografia e i video tradizionali.

Nel frattempo è giusto dire che lo scanner LiDAR di iPad Pro e forse di iPhone 12 saranno inizialmente implementati per stupire gli sviluppatori piuttosto che i fan della tecnologia.

Avrete la possibilità di testare il futuro su dispositivi dotati di LiDAR, ma il vero salto di qualità dovrebbe arrivare quando questi sensori e app saranno disponibili su Apple Glass.