雷达是什么意思 雷达是干嘛用的

iPhone 12 Pro与iPad Pro 2020所搭载的激光雷达扫描仪（LiDAR）究竟具有何种功能？本文将通过一系列实验，为您揭示其在3D扫描、增强现实（AR）、Unity游戏以及3D打印领域的广泛应用。

为了更深入地了解激光雷达扫描仪的实用性能，我向附近的Quick and Convience便利店寻求帮助。在店主Andy的允许下，我利用激光雷达对其店铺进行了扫描。这次实践将带您领略激光雷达传感器的真实应用体验。

据Apple官方介绍，激光雷达扫描仪拥有纳秒级的速度，能够测量激光触及物体后反射回来的时间，从而绘制出所处空间的深度图。简单来说，它是一颗深度测量镜头，能迅速完成测距工作。

测距结果不仅可用于AR场景的快速定位、夜间成像的对焦以及相片合成时的背景虚化，还能提取原始数据以分析周围场景。

扫描信息的力量

从货架开始，启动雷达传感器进行扫描，我们能看到如下场景。请注意，与所见不同，雷达传感器仅捕捉远近关系而不涉及材质信息。

虽然自动驾驶汽车使用的雷达能够识别一百米左右的距离，但受机身尺寸和需求限制，iPhone和iPad上的雷达传感器只能识别几米的距离。在上述图像中，深度信息仅覆盖了镜头周边的场景，过远的地方则无法被识别。

为了完整扫描整个场景，我们依赖陀螺仪和网格系统。iPhone通过陀螺仪记录设备姿态，而一套网格系统则用于记录被拍摄物品的位置。通过这种方式，我们可以将扫描得到的位置关系信息转化为可用的模型。

模型构建与完善

在处理过程中，我们使用多边形网面图（Mesh）来进一步处理扫描得到的数据。如货架一般被分解成一个个三角形组成的网状结构。这个结构中的凹凸变化正是真实世界中物品的形状和深度关系的体现。

完成网格图的构建后，再结合从普通摄像头拍摄得到的材质Texture，就能得到完整的商店模型。

结合AR技术展现

当我们对模型进行AR展示时，它仿佛将我们带入了一个梦幻的小世界。商店的货架、房顶和商品都栩栩如生地呈现在我们眼前。这种体验让人不禁对未来技术充满期待。

激光雷达与3D打印的碰撞

尽管激光雷达扫描仪在3D扫描方面表现出色，但其精度尚不足以用于3D打印模型的扫描。我们尝试用它来扫描3D打印的模型，但结果发现其无法捕捉到微小的细节。

iPhone前端用于Face ID的激光雷达具有更高的精度和更近的识别范围。这表明不同应用场景对激光雷达的需求和技术要求各有不同。

游戏中的创新应用

通过将3D商店模型导入游戏引擎Unity中，我们制作了一个卡丁车游戏场景。虽然模型存在多边形过多、纹理素质差等问题，但这仍然是一个有趣的尝试。

尽管目前iPhone扫描得到的3D模型在游戏中尚无法完全替代传统的手工制作模型，但随着技术的不断发展，我们有理由相信这一目标终将实现。

未来展望

激光雷达扫描仪的出现将在未来几年内影响许多领域。其极快的扫描速度和在手机上即可对周边环境进行感知的能力令人惊叹。想象一下，未来我们能够随时掏出手机，轻松扫描周围场景并与朋友分享。朋友则可以通过AR眼镜将我们看到的场景完整还原到他们的生活中。

激光雷达扫描仪的应用前景广阔，我们期待着它在更多领域带来创新和变革。