Khi giới thiệu iPhone 12 Pro, một trong những điểm quan trọng được Apple nhắc đến là LiDAR scanner (máy quét LiDAR), khẳng định công nghệ này giúp đưa chất lượng ảnh chụp lên một tầm cao mới và mang đến những tính năng AR (Tương tác thực tế ảo) vượt trội cho iPhone 12 Pro. Vậy LiDAR là gì? Tại sao nó lại đặc biệt? Bài viết sau đây của GhienCongNghe sẽ giúp bạn hiểu đầy đủ về LiDAR cũng như giải đáp mọi thắc mắc của bạn về công nghệ này.

Công nghệ LiDAR là gì?

LiDAR, viết tắt tiếng Anh của từ Light Detection and Ranging, là công nghệ cho phép bạn quét và lập bản đồ môi trường xung quanh bằng cách bắn ra các chùm tia laser, sau đó tính toán thời gian chúng quay trở lại nhanh như thế nào từ đó lập ra được khoảng cách của các vật thể trong môi trường. Ý tưởng về công nghệ này đã tồn tại từ những năm 1960, nhưng đến những năm 80, LiDAR mới trở nên phổ biến nhờ sự ra đời của GPS.

Gần đây, công nghệ quét LiDAR đã được áp dụng trên những chiếc xe tự lái (Tesla), nơi nó giúp phát hiện các vật thể như người đi xe đạp và người đi bộ. Bạn cũng có thể đã vô tình sử dụng công nghệ LiDAR trong những máy con robot hút bụi thông minh.

Nhưng trong vài năm qua, khả năng của LiDAR đã thực sự mở ra. Với các hệ thống ngày càng nhỏ hơn, rẻ hơn và chính xác hơn, chúng đã bắt đầu trở thành những bổ sung khả thi cho các thiết bị di động, tiêu biểu gần đây nhất có máy tính bảng iPad và điện thoại iPhone 12 Pro Max của Apple trang bị công nghệ LiDAR.

Các loại hệ thống quét LiDAR hiện nay

Dựa vào chức năng, hệ thống LiDAR được chia thành hai loại LiDAR trên không và LiDAR mặt đất:

• LiDAR trên không: gắn trên drone hoặc trực thăng để thu thập dữ liệu.
• LiDAR mặt đất: gắn trên các phương tiện di chuyển trên mặt đất để thu tập điểm dữ liệu chính xác. Loại LiDAR này thường được dùng để quan sát đường cao tốc hoặc phân tích cơ sở hạ tầng.

Ứng dụng thực tiễn của LiDAR là gì?

Sau khi đã hiểu LiDAR là gì, có lẽ bạn sẽ bất ngờ vì LiDAR được sử dụng rộng rãi hơn nhiều người nghĩ. Ví dụ, công nghệ này đã và đang được trang bị cho ô tô tự lái, robot hút bụi thông minh trong nhà, drone và thiết bị di động. Tai nghe thực tế tăng cường (AR) như HoloLens 2 cũng dùng công nghệ tương tự để lập bản đồ không gian phòng trước khi thêm các vật thể 3D vào đó.

Ngoài ra, LiDAR còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như chỉ dẫn laser, đo độ cao laser, vật lý khí quyển, cùng nhiều ngành khác: khảo sát, trắc địa, địa lý học, khảo cổ học, địa lý, địa chất, địa chấn học…

Cách công nghệ LiDAR sensor hoạt động

Cảm biến LiDAR (LiDAR Sensor) hoạt động theo một nguyên lý đơn giản đó là bắn tia laser vào một vật thể trên đường đi của nó và tính toán khoảng thời gian tia laser đó dội ngược lại cảm biến. Biết tốc độ ánh sáng, quá trình tính toán khoảng cách từ vật thể đến cảm biến LiDAR cực kỳ nhanh và dễ dàng. Tuy nhiên, quá trình này cũng thuần kỹ thuật nên các nhà phân tích phải tìm ra công thức tính toán khoảng cách chính xác.

Khoảng cách = (Tốc độ ánh sáng x Thời gian đi của ánh sáng)/2

Cảm biến LiDAR là gì trên iPhone?

Để trả lời cho câu hỏi LiDAR là gì trên iPhone, hãy nhớ rằng cảm biến LiDAR trên iPhone nói riêng và các thiết bị sử dụng LiDAR khác nói chung cùng hoạt động theo nguyên lý nhưng đã nói ở trên nhưng với thiết bị và bộ cấu thành nhỏ hơn.

Cảm biến LiDAR trên iPhone sử dụng một dạng xung ánh sáng hồng ngoại để tạo bản đồ 3D, hệ thống LiDAR khi quét sẽ bắn ra một loạt xung tia hồng ngoại ở các phần khác nhau của một khung cảnh trong một khoảng thời gian rất ngắn.

Mắt thường sẽ không thể nhìn thấy được những tia ánh sáng này, cần dùng camera ban đêm mới có thể quan sát được quá trình cảm biến LiDAR hoạt động trên iPhone như thế nào.

Điểm khác biệt giữa Face ID và công nghệ LiDAR iPhone là gì?

Ý tưởng chung của Face ID và công nghệ LiDAR tương đối giống nhau, camera TrueDepth cũng bắn một dãy tia laser hồng ngoại. Tuy nhiên, LiDAR bắn được khoảng cách xa hơn, lên tới 5 mét, còn Face ID chỉ hoạt động được trong khoảng cách trên dưới 1 mét.

Điểm nổi bật của LiDAR là gì khi được trang bị trên iPhone

IPhone 12 Pro là smartphone đầu tiên của Apple được trang bị cảm biến LiDAR để đo chiều sâu, chủ yếu phục vụ cho các tác vụ và ứng dụng liên quan đến AR (thực tế tăng cường).

Ví dụ, AR cho phép các nhà phát triển kết hợp đối tượng ảo và thế giới thật. AR sử dụng camera trên điện thoại của bạn và giúp bạn chơi game, dùng filter tương tác, hoặc xem trước vị trí đặt đồ nội thất cũng như các đồng dùng khác. Thử nghiệm cho thấy hiệu quả rõ rệt trên game của Apple Arcade.

Pokemon Go là một ví dụ cho game AR thành công mà cho phép người dùng bắt sinh vật ảo trong thế giới thật. LEO cũng là một trong những công ty đã ra mắt sản phẩm riêng biệt có khả năng làm sống động các vật trong môi trường ảo thông qua các tính năng AR.

Apple cũng muốn dùng LiDAR để cải thiện chất lượng camera iPhone khi chụp hình ở môi trường thiếu sáng bằng cách tính toán khoảng cách từ camera đến chủ thể để xác định lấy nét ở vị trí nào là tốt nhất.

Với LiDAR, thời gian xác định điểm lấy nét được giảm xuống 6 lần, nghĩa là bạn sẽ chụp được một tấm ảnh trong điều kiện thiếu sáng nhanh hơn và đẹp hơn. Bên cạnh đó, chụp ảnh chân dung với LiDAR cũng đẩy mức độ chi tiết của hình ảnh chủ thế lên cao hơn cùng hiệu ứng bokeh với những chi tiết nền làm tấm ảnh càng ấn tượng.

Có thể nói, một chiếc iPhone vốn đã thuộc top smartphone có camera chụp ảnh tốt nhất, thì LiDAR sẽ nâng tiêu chuẩn đó lên một bậc khiến các smartphone khác khó mà đuổi theo kịp.

LiDAR có đáng để nâng cấp?

Không ai có thể phủ nhận sự vượt trội công nghệ của LiDAR, nhưng trên thực tế, ứng dụng của LiDAR chưa phục vụ cho tất cả mọi người. Ví dụ, không phải ai cũng chơi game AR để áp dụng LiDAR làm tăng tính thực tế cho môi trường ảo, cũng không phải tất cả mọi người đều có nhu cầu quét 3D với không gian trong một căn phòng để thử nghiệm bài trí đồ nội thất.

Cho đến giờ, ứng dụng khi chụp ảnh trong điều kiện thiếu sáng có lẽ là ứng dụng thực tiễn nhất với người dùng smartphone. Tuy nhiên, chế độ Night Mode cũng đang thực hiện nhiệm vụ rất tốt rồi.

Nâng cấp LiDAR có xứng đáng hay không phụ thuộc vào nhu cầu của mỗi chúng ta. Nếu bạn đã hài lòng với những tính năng hiện tại của iPhone, bạn sẽ không thấy có lý do chính đáng để chi thêm một khoản tiền cho LiDAR. Tuy nhiên, nếu bạn hào hứng với từng bước phát triển của công nghệ và muốn là một trong những người đầu tiên được chạm tay, được thử nghiệm, nghịch với LiDAR thì đây sẽ là một trải nghiệm cực kỳ xứng đáng.

Như vậy, về cơ bản câu trả lời LiDAR là gì cũng được giải đáp thỏa đáng. LiDAR là gì? Hầu hết mọi người có thể không quá phấn khích về LiDAR ngay lúc công nghệ này mới khai sinh trên smartphone, nhưng công nghệ này sẽ tiếp tục được ứng dụng và cải thiện trải nghiệm iPhone tổng thể trong những năm tới.

Xem thêm:

• Face ID là gì mà khiến ông trùm công nghệ Apple rất tâm đắc
• Render là gì và vì sao bạn không được bỏ qua khi nghiên cứu về đồ họa
• Công nghệ 3D là gì? Những điều mà bạn chưa biết về công nghệ 3D

Nếu thấy bài viết LiDAR là gì này hữu ích với bạn, hãy Like và Share để ủng hộ GhienCongNghe tiếp tục phát triển và luôn có nhiều bài viết hay hơn nữa nhé.