都說(shuō)“文人相輕”，近來(lái)我發(fā)覺(jué)同行互懟的情況，在技術(shù)行業(yè)也蠻常見(jiàn)。這不，榮耀和魅族兩側(cè)的高管前幾天就打起了嘴仗。
先是榮耀手機(jī)的總工裁熊軍民發(fā)了條微博，曬了曬胸肌。
沒(méi)過(guò)多久，魅族集團(tuán)的總工裁盧偉冰就看不下去了，直接指責(zé)榮耀近來(lái)重點(diǎn)推技術(shù)是噱頭，騙用戶瞎花錢(qián)。
之所以魅族那邊反應(yīng)激烈，我恐怕還是榮耀說(shuō)了如此一句：
巧了，近來(lái)這陣子魅族的宣傳口徑確實(shí)很“戰(zhàn)斗”。
被罵以后，榮耀那邊也很快反駁：
雙方你來(lái)我往，在微博上打起了隔空形意……
作為一個(gè)科技科普作者，幺哥對(duì)對(duì)罵本身沒(méi)啥興趣，倒是雙方的交火點(diǎn)——ToF技術(shù)吸引了我的注意。
兩旁都是優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商，一邊說(shuō)ToF代表著一個(gè)大的行業(yè)方向；另一邊卻說(shuō)它是“騙用戶花錢(qián)的噱頭”。
這么，這個(gè)ToF到底是哪些呢？到底是黑科技還是辣雞？本期走進(jìn)科學(xué)推文，幺哥和你一起找尋真相……
Let'sRock!
ToF雖然是深度攝像頭的技術(shù)方案之一，要解釋深度攝像頭，那還得從說(shuō)起……
2018年，X讓我們認(rèn)識(shí)了一個(gè)叫FaceID的東西，也就是刷臉驗(yàn)證，在此之前，手機(jī)大多用指紋或密碼來(lái)解鎖。
說(shuō)上去，人臉辨識(shí)技術(shù)雖然早就有了！例如2015年，馬云就在英國(guó)紐倫堡的一個(gè)大會(huì)上當(dāng)中刷過(guò)一次臉。
你們可能在網(wǎng)上都看過(guò)這張相片
這么問(wèn)題來(lái)了，人臉辨識(shí)既然早就有了，中間隔了三四年才拿來(lái)作手機(jī)解鎖？其中一個(gè)很大部份的誘因就在于深度攝像頭技術(shù)的成熟。
我們曉得，普通攝像頭捕捉到的永遠(yuǎn)是一個(gè)二維圖象，也就是三維世界在鏡頭方向的二維投影。
這都會(huì)造成一個(gè)問(wèn)題：攝像頭難以感知物體真實(shí)的立體形狀，也很難直接辨別一張相片的前景和背景，甚至難以分辨相片和真人。
舉個(gè)反例，攝像頭看到后面有個(gè)孫越，以為是個(gè)幾百公斤的大瘦子，可對(duì)方一站上去，顯然是個(gè)紙片人（瘦身成功后的孫越）。
這引起一個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題，用相片很容易騙過(guò)基于普通攝像頭的人臉辨識(shí)。
之所以2018年敢用人臉解鎖，正是由于用了深感攝像頭技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能讓攝像頭直接捕捉到三維圖象信息，分辨相片和真人。
如何做到的呢？
幺哥了解到，目前深感攝像頭技術(shù)有三個(gè)主流的技術(shù)方案。第一種方式叫3D結(jié)構(gòu)光，也就是用的方案。
考你一個(gè)問(wèn)題：
假如你的面前2米遠(yuǎn)擺著一副作家冷軍的繪畫(huà)，真?zhèn)坞y辨，它的一側(cè)站著一個(gè)真人，你觀察的視角未能聯(lián)通，可以用輔助工具，請(qǐng)問(wèn)怎么快速鑒別那個(gè)是真人，那個(gè)是繪畫(huà)？
冷軍作品《小姜》
假如你手頭有一支能投射紋樣的激光筆（就是我們小時(shí)候玩的那個(gè)綠色激光筆），事情就好辦了。
把紋樣打在兩個(gè)物體頭上，假如紋樣腰線發(fā)生扭曲，就說(shuō)明是三維物體，假若紋樣沒(méi)發(fā)生扭曲，說(shuō)明是平面紋樣。
這就是3D結(jié)構(gòu)光的基本原理。X的人臉辨識(shí)就是基于類似原理，使用時(shí)，它會(huì)用紅外線射得你一臉，之后用攝像頭捕捉紋樣變型的規(guī)律，因而判定物體形狀或面部輪廓。
OPPO新品手機(jī)人臉辨識(shí)也用的3D結(jié)構(gòu)光
第二種方式叫雙目立體成像，用兩個(gè)攝像頭來(lái)捕捉圖象，再用軟件估算還原出3D信息。
原理有點(diǎn)類似人的兩只耳朵，主要基于視差原理。當(dāng)你盯住一個(gè)物體看，反復(fù)交替眨左右眼，你會(huì)發(fā)覺(jué)聽(tīng)到的兩個(gè)畫(huà)面有略微不同。
人的腦部可以在剎那間比對(duì)兩個(gè)畫(huà)面的細(xì)微差別，腦補(bǔ)出“三維感”。計(jì)算機(jī)則通過(guò)“三角測(cè)距”等物理原理估算并還原出3D信息。
這個(gè)方案不須要主動(dòng)發(fā)射光，成本也比較低平面鏡成像的原理實(shí)驗(yàn)視頻，但估算量很大，對(duì)處理器的硬件配置要求較高。
正如人的耳朵雖然是兩個(gè)非常精密的攝像頭，人的3D視覺(jué)主要借助腦部的估算來(lái)“腦補(bǔ)”。
第三種方式就是榮耀手機(jī)用的ToF方案了。
ToF的全稱是Timeof，翻譯過(guò)來(lái)通常叫“飛行時(shí)間測(cè)距”。
顧名思義，當(dāng)攝像頭拍攝一個(gè)物體時(shí)，攝像頭旁的器件會(huì)發(fā)射一段段的激光到物體的表面。
只要掐表估算激光脈沖“折返跑”的時(shí)間，經(jīng)過(guò)估算能夠曉得目標(biāo)物體的距離。
它既可以發(fā)射像六脈神劍那樣的脈沖調(diào)制訊號(hào)……
也可以發(fā)射像雷射眼那樣的連續(xù)光波訊號(hào)……
只要在連續(xù)波中調(diào)制出一定的規(guī)律，估算發(fā)射訊號(hào)和接受訊號(hào)的相位偏斜才能算出距離。
其實(shí)，它是基于“光波的飛行時(shí)間”來(lái)估算距離的。
因?yàn)檫@三種方式的原理不同，所以在工作距離、深度精度、XY碼率、抗干擾、功耗等方面各有優(yōu)劣，適用場(chǎng)景也不同。
魅族的產(chǎn)品總監(jiān)@王騰在微博上早已把幾種方案的對(duì)比整理好了，你們可以體會(huì)一下：
可以看出，ToF方案目前最適用的場(chǎng)景是3D建模、AR應(yīng)用和體感游戲。
具體能干哪些用呢？
說(shuō)來(lái)也巧，年前的榮耀V20手機(jī)發(fā)布會(huì)在上海召開(kāi)，幺哥去了現(xiàn)場(chǎng)溜了溜，翻出幾張當(dāng)時(shí)拍的合照講講。
現(xiàn)場(chǎng)，V20手機(jī)代言人胡歌把手機(jī)置于面前大概兩米的椅子上，試玩了一款滑冰體感游戲。
主持人說(shuō)，不僅滑冰，V20能夠玩例如羽毛球、勁舞時(shí)代、飛鏢之類的體感游戲，ToF深感鏡頭會(huì)直接捕捉到人的肢體和手勢(shì)動(dòng)作。
另一個(gè)演示是讓一個(gè)人站在鏡頭前，手機(jī)畫(huà)面出現(xiàn)一個(gè)3D小人，她會(huì)跟著人作出各類動(dòng)作，例如跳起輕快的廣場(chǎng)舞。
不過(guò)我個(gè)人覺(jué)的這兩個(gè)場(chǎng)景稍為有點(diǎn)冷門(mén)，像我這樣不如何運(yùn)動(dòng)的安靜美女子平常不會(huì)常常用。
相對(duì)來(lái)說(shuō)，ToF的另一個(gè)應(yīng)用——3D纖體塑性，對(duì)于我這些每逢佳節(jié)胖三斤的人來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是特別適用了。
現(xiàn)場(chǎng)演示療效十分夸張，并且除了支持照相減肥，還支持視頻減肥，甚至能用在抖音上：
左側(cè)是使用后，左側(cè)是使用前
更厲害的是，因?yàn)門(mén)oF獲得深度信息后，能把人體和背景完美區(qū)分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)“人瘦墻不歪”的療效。
現(xiàn)場(chǎng)就演示了這三項(xiàng)，但據(jù)我所知，ToF技術(shù)的想像力并不止于此，雖然它讓攝像頭捕捉到的信息多了一個(gè)維度。
例如照相時(shí)，它能輔助測(cè)光，更好地散景背景；可以來(lái)掃描并計(jì)算一個(gè)物體的容積，檢測(cè)距離。
5G網(wǎng)路普及之后，ToF的應(yīng)用場(chǎng)景可能更多，即使目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)，但不妨跟幺哥一起開(kāi)個(gè)腦洞：
陪女同事遛彎時(shí)，不再須要反復(fù)試大衣，直接用ToF深感攝像搭配VR、AR技術(shù)來(lái)試穿校服和衣服，能夠輕易實(shí)現(xiàn)個(gè)性化訂制，讓優(yōu)衣庫(kù)不再須要試衣間。
家裝或布置臥室時(shí)，直接用ToF技術(shù)掃描并生成家中物品的完整信息，在手機(jī)上查看燈具擺放療效，省得挪來(lái)挪去反復(fù)比對(duì)。
開(kāi)VR時(shí)大會(huì)，ToF深感攝像頭能直接掃描并創(chuàng)建虛擬的你，和VR大會(huì)中和另一個(gè)人互動(dòng)…（不曉得會(huì)不會(huì)基于這個(gè)原理開(kāi)發(fā)點(diǎn)兒哪些）
聽(tīng)上去似乎有些胡說(shuō)，但這并非幺哥章口就萊。被稱為“硅谷預(yù)言帝”的凱文凱利也以前預(yù)言過(guò)未來(lái)世界的樣子。
他說(shuō)：
未來(lái)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)鏡像世界（World），化學(xué)世界的每位東西都將出現(xiàn)虛擬的復(fù)制品。每一條街道、每一個(gè)燈桿、每一棟建筑、每一間屋子都將在鏡像世界中擁有全規(guī)格的數(shù)字景色……虛擬世界如同是化學(xué)世界的一面穿衣鏡。
具體他是怎樣說(shuō)的平面鏡成像的原理實(shí)驗(yàn)視頻，有興趣的淺友可以自行學(xué)習(xí)，emmm……總之聽(tīng)上去比我說(shuō)的可唬人多了。但只要世界真朝向飽含VR、AR的方向發(fā)展，ToF等深度攝像技術(shù)必不可少。
說(shuō)回魅族和榮耀的微博對(duì)罵。
2月15日這天，榮耀總工裁熊軍民在微博上曬出一組榮耀V20手機(jī)的宣傳圖，主打3D纖體。