如果評選過去十年間iPhone最受爭議的設(shè)計，恐怕iPhone X上的“劉海屏”當(dāng)之無愧,。但即使“劉海屏”被人如此詬病,，卻依舊讓蘋果堅持做出如此選擇，也足見蘋果對于3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的認(rèn)可與重視,。在本屆MWC上海,，vivo發(fā)布了名為TOF 3D超感應(yīng)技術(shù)，與3D結(jié)構(gòu)光可以算是“異曲同工,，并且都是可以對未來產(chǎn)生影響的技術(shù),。因此今天的機(jī)情觀察室，我們就來解讀這個vivo TOF 3D超感應(yīng)技術(shù),。
對于如今的人們,，有太多的秘密與信息都藏在自己的智能手機(jī)里：小到身邊一些最常用聯(lián)系人的方式，大到各種金融級的信息,。所以安全就顯得尤為重要。每個人都需要一個獨一無二的密碼來保護(hù)自己的信息,。而真正能做到“獨一無二”的,，就是我們自己,。因此，在手機(jī)上出現(xiàn)了更高一級的安全保護(hù)方式：生物識別,。
從2013年iPhone 5S成功將指紋識別普及到手機(jī)上,，至今已經(jīng)過去五年時間。在這五年中,，手機(jī)的形態(tài),、所需要承載的功能也在逐漸發(fā)生變化。在全面屏的背景下,，3D結(jié)構(gòu)光逐漸接棒指紋識別,。相比于指紋識別，3D結(jié)構(gòu)光能夠帶來更無感的識別過程,、更安全的級別,，更重要的是，3D結(jié)構(gòu)光兼具生物識別之外,，還能夠做到建立圖像信息,。因此，才出現(xiàn)了在現(xiàn)階段,，即使Face ID會對產(chǎn)品外觀設(shè)計產(chǎn)生很大爭議的影響,，但蘋果依然堅持。
我們知道,，傳統(tǒng)攝像頭對于信息的捕捉都是基于2D平面的信息,，因此基于前置攝像頭所做的生物識別其實非常容易被假信息所騙過。因此當(dāng)圖像由2D轉(zhuǎn)向3D時,，才具備安全特征,。所以，無論是3D結(jié)構(gòu)光還是vivo的TOF,，本質(zhì)上都是對圖像深度信息的獲取,。
但盡管實現(xiàn)目的相同，實現(xiàn)過程的不同,，也導(dǎo)致了3D結(jié)構(gòu)光與TOF還是有所不同,。
Face ID所使用的3D結(jié)構(gòu)光是由散斑結(jié)構(gòu)光（Light Coding）實現(xiàn)，一定的距離內(nèi),，點陣投射器會發(fā)出3萬個隨機(jī)離散分布的紅外光斑覆蓋一個空間區(qū)域,，用戶的面部進(jìn)入這個工作空間時，光斑出現(xiàn)不同的位移和扭曲,，手機(jī)便會記錄空間內(nèi)用戶的臉部繪制精確細(xì)致的深度信息圖,。而當(dāng)用戶在進(jìn)行每一次識別時，用新的“深度圖”對比提前錄在手機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)的“深度圖”,，手機(jī)自然知道解鎖的是不是真正的用戶,。
而vivo所用的TOF為Time of Flight（飛行時間）的縮寫,，通過紅外發(fā)射器連續(xù)發(fā)射光脈沖，在遇到人或物體后反射,，傳感器在接收到反射回來的光,，計算紅外光線發(fā)射和反射的時間差，從而形成立體視覺,。隨后手機(jī)CPU通過分析光的時間差的數(shù)據(jù),，來達(dá)到建立人臉模型的目的。在關(guān)鍵數(shù)據(jù)上,，TOF需要采集30萬個人臉的有效深度信息點,，并且工作距離上，最遠(yuǎn)可以達(dá)到3米,。
可以看到,，結(jié)構(gòu)光的關(guān)鍵在于“光”，而TOF的關(guān)鍵則在于“距離”,。因此在識別時,，3D結(jié)構(gòu)光由于需要創(chuàng)造出一個“空間”，因此需要起碼25mm的識別基線,，而TOF則幾乎不需要距離,。并且TOF可以到達(dá)的最遠(yuǎn)工作距離為3米，而結(jié)構(gòu)光則的最佳工作距離為 25—50 厘米,。另外,，3D結(jié)構(gòu)光與TOF本質(zhì)上都是獲取空間內(nèi)物體的深度信息，因此在記錄深度信息的點數(shù)上,，vivo TOF的30萬確實比iPhone X的3萬個點可以記錄到的深度信息更多,，這對于構(gòu)建的立體圖像邊緣的細(xì)節(jié)確實更有幫助。因此從技術(shù)向功能轉(zhuǎn)換的角度,，目前TOF無疑比Face ID要更具擴(kuò)展性,。
并且在ID設(shè)計上，TOF攝像頭體積相比結(jié)構(gòu)光更加小巧,，在產(chǎn)品ID設(shè)計時機(jī)身無需為立體視覺的實現(xiàn)付出更長的劉海及更大的機(jī)身內(nèi)部空間,。而一般來說，一套TOF需要一個紅外發(fā)射器,、接收器,、攝像頭就夠，并不需要face ID那么多東西,。
但TOF也并非沒有缺點,，作為一副3D圖像，TOF在二維（也就是X、Y軸）的分辨率不如3D結(jié)構(gòu)光高,。但毫無疑問,，二者都已經(jīng)達(dá)到金融級別的安全性,，這對于普通用戶來說已經(jīng)足夠,。并且vivo也已經(jīng)宣稱與微信達(dá)成支付合作。
TOF的未來
▲利用TOF原型機(jī)可以直接建模
當(dāng)然,，紙上談兵的技術(shù)都是無本之木,。結(jié)合目前已知TOF深度信息大、工作距離長的特點,，則可以放在生活的各種使用場景中,。比如通過TOF 3D超感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行3D拍照，建立更精準(zhǔn)的人體模型,，另一邊賣家把衣服的信息提前預(yù)設(shè)好,，用戶在網(wǎng)上就可以直接試穿，而避免網(wǎng)上買到不合適尺寸的服裝,。
另一方面,，利用TOF攝像頭對現(xiàn)實物體進(jìn)行建模，然后將模型與其他虛擬或現(xiàn)實場景融合,，打造出更具科幻感的MR游戲,，也是未來TOF可發(fā)展的一大方向。比如對你和小伙伴建模,，然后放到一個虛擬的跑道上或者其他一些有趣的場景中,。
模糊現(xiàn)實與虛擬的邊界，則是未來TOF的發(fā)力點,。