河圖首發(fā)P40？大神點評蘋果和華為的XR路徑
雖然并未官宣，但種種跡象表明，在北京時間3月26日21點的華為P40系列全球線上發(fā)布會上，除了全新P40系列手機，華為“河圖”（Cyberverse）或將首發(fā)P40系列。
此前不久，華為大神級科學家——華為Fellow Cyberverse總工程師、Camera總工程師羅巍在微博中稱“我們有陣地了，華為河圖正式上線花粉論壇，大家有什么需求和問題歡迎來討論”，不由讓人遐想連篇……
作為在華為開發(fā)者大會2019上壓軸登場的黑科技大招，“河圖” （Cyberverse）自問世以來就備受關注。很顯然，“河圖”的舞臺并不會只有手機一項，隨著智能硬件和網絡技術的逐步完善，它將在XR眼鏡、家居、汽車等領域發(fā)光發(fā)熱。華為希望利用地圖、XR以及云計算等技術，讓人們以全新的角度來觀看我們的世界，即開啟一個“地球級的數字新世界”。
究竟 “河圖” （Cyberverse）是否會首發(fā)于P40系列？華為P40系列全球線上發(fā)布會已近在眼前，不妨再多點耐心。距離21點的發(fā)布會還有一段時間，可以先來看看羅巍對iToF和dToF這兩種ToF技術路線的科普，以及對蘋果和華為的XR規(guī)劃路徑的點評——
「ToF是time of flight的縮寫，原理比較簡單：通過測量光從發(fā)射、到達物體表面再反射回來的總時間，結合已知的“光速”，計算即可得到被測物的距離。與結構光依靠視差關系和空間三角計算的原理不同，ToF測距依靠的是時間維度的測量，因此在器件結構上ToF模組可以設計的非常緊湊。
ToF現(xiàn)有的技術路線中有iToF（indirect ToF）和 dToF（direct ToF）兩種方案。
顧名思義，iToF方案并不直接測量飛行時間，通常做法是把發(fā)射的光波調制成一定頻率的周期性信號，通過測量發(fā)射信號和該信號經過被測物反射回來到達接收端時的相位差，間接計算出光的飛行時間，常見的方案有四步相移法和兩步相移法等。
因為iToF輸出一幀深度圖像通常需要采集多個相位的圖像數據來計算相位差，因此iToF相對整體功耗比較高，而且提高深度圖的幀率會比較困難。
為了解決這些問題，iToF采用增加脈沖瞬時功率、多像素融合Binning的方式來提高信噪比，從而降低功耗，增大探測距離，不過iTof的優(yōu)勢是因為sensor 的pixel相對較小（可以做到5um，甚至3.5um），所以分辨率可以做高。
dToF方案則直接完成光飛行時間的測量。相對iToF來，dToF的發(fā)射端通常使用納秒甚至皮秒級的短脈沖激光，此外dToF需要探測器在光子到達時刻立刻做出反應，因此接收端通常選擇SPAD（單光子雪崩二極管）或者APD（雪崩光電二極管）這類適合進行事件記錄的傳感器。
由于這類傳感器的像素尺寸（一般大于10um）不容易做小，所以dToF方案目前的分辨率通常較低，比如手機攝像頭的激光對焦模塊就使用了dToF技術。還有dTof的SPAD因為是單光子雪崩，所以在戶外的使用場景，因為雜光多，所以噪聲很大。
LiDAR激光雷達隨著自動駕駛被大家認識，市面上的LiDAR大多是基于ToF技術的，從結構形態(tài)上主要有機械旋轉式、MEMS振鏡固態(tài)式、Flash固態(tài)式幾種。其中Flash式LiDAR從原理上講與目前手機使用的ToF技術非常相似，而MEMS振鏡方案理論上可以提供更高的分辨率，但因為工藝復雜集成難度比較大所以在消費電子領域應用較少。
蘋果新的iPad Pro所搭載的LiDAR應該也是類似的Flash方案，與常規(guī)的dToF方案類似受限于像素尺寸，無法提供高分辨率。
現(xiàn)在對于ToF技術還有一個很大的問題是，對于透明物體，比如玻璃等，基本無法工作。所以要靠后期的算法以及結合RGB來估計，這個就看各家的算法實力了。
總體來說蘋果還是有非常清晰的規(guī)劃路徑，為了匹配他的房間級XR，先搞定室內，先搞定5米以內。華為的思路是為了地球級XR，要全場景，室內，室外。同時希望有擴展到10米以上的應用能力。因此都為了自己的平臺構想匹配硬件。
不論如何，這是一個好的開始，我們?yōu)橛羞@樣一個有夢想的同行者鼓掌。」
電科技專注于TMT領域報道，青云計劃、百+計劃獲得者。榮獲2013搜狐最佳行業(yè)自媒體人稱號、2015中國新媒體創(chuàng)業(yè)大賽總決賽季軍、2018百度動態(tài)年度實力紅人等諸多大獎。
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