我没摸到搭载 TOF 技术的手机,但 OPPO 已经是最接近量产的那一个

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08-07 08:15

自打苹果 iPhone X 开始在智能手机上加入结构光技术,各大手机品牌都加快了在 3D 视觉领域的布局,走在前头的无疑就有 OPPO 的身影。

早在今年 6 月,OPPO 就已经发布了搭载 FaceKey 人脸识别的 Find X 手机,也算是 Android 阵营中首款实现规模量产的 3D 结构光手机,但这还不够。8 月 6 日,OPPO 又召开了一场技术沟通会,爱范儿(微信号:ifanr)也得以了解到 OPPO 在 3D 视觉技术上的新进展。

不过,这次 OPPO 想要展示的“黑科技”和结构光无关,而是另一种 3D 视觉方案——TOF 技术。在沟通会上,OPPO 的产品经理赵雨其称,OPPO 的下一代手机产品就会正式加入 TOF 技术,所以它并不是一个演示 Demo,而是完全为量产化而准备的。

OPPO 的下一代新品就会搭载 TOF 技术:识别距离更远,适合后置摄像头

从技术类别来说,TOF 其实和现在我们所熟知的 3D 结构光很像,两者同属于 3D 视觉技术的分支。不过相比于结构光那通过投射大量光斑来获取形变数据的运作方式,TOF 则使用的是另一种判定手段。

具体来说,TOF 是“Time of Flight”的简称,顾名思义就是“飞行时间”的意思。它的原理是通过给被测目标持续发送光信号,然后用传感器接收从物体返回的光,并计算光线从发射到接收光信号的往返飞行时间差,从而获得被测距离的信息。

目前,OPPO 已经在 Find X 的前置摄像头使用了 3D 结构光技术,其实就是看重了它近距离识别和高精度的信息采集能力,所以也非常适合用在人脸解锁和支付等领域。

但使用过 iPhone X 或是 Find X 的朋友应该也清楚,一旦手机的距离离你的脸超出一定距离,人脸识别就无法检测到了,这也是 3D 结构光的技术限制所在。

正因如此,我们才会需要像 TOF 这样“能够判定更远距离”的感应方案。从前文图片中你也能看到,TOF 发射的并不是光斑,而是一整块的面光源,所以它的光信息并不会像结构光一样出现大量衰减,理论上只要提高发射端的功率,TOF 就能保证足够远的应用距离。

按照 OPPO 的说法,目前 3D 结构光的工作距离限制在了 0.2-1.2 米之间,而 TOF 理论上可以实现 0.4-5 米乃至是 7 米远,这种距离反而更适合用在后置摄像头上,而前置则会继续交由精度更好的结构光来负责。

此外,OPPO 还表示,他们的 TOF 技术使用的是双频驱动,采样频率是市面上一般方案的 8 倍,从而实现更加精准的深度信息;而四个角度、四个距离的多次精度标定工序,也是目前所没有的创新之举。

同时为了平衡功耗问题,OPPO 选择了比现有松下 CCD 方案更好的索尼 CMOS 传感器,而且体积上也不会对手机的外观造成较大的影响。

虽然在现场我们并没有体验到实际的样机,但 OPPO 的项目经理张学勇已经明确表示, OPPO 的 TOF 方案已经进入到量产阶段,并不是只停留在 PPT 上的概念产品。

既然考虑到量产,自然就会有对应的使用场景。在这点上,OPPO 给出的是 3 个方向的规划,并表示它们是“今年下半年大家可以明确看得到的东西”。

首先是 3D 试装的部分,就是让用户在购买衣服鞋子的时候可以通过虚拟试穿的方式来进行体验;还有一个是 AR 装潢技术,我猜测应该类似于宜家的 AR 应用,可以将虚拟的家具投射到房间中;最后则是基于手机端的 AR 体感游戏,这个大家也很熟悉了。

所以没有意外的话,也许在今年,我们就能看到搭载 TOF 摄像头的 OPPO 手机出现了?结合近几年 OPPO 的产品规划来看,具体会出现在哪一系列的手机上,大家也应该能猜得到。

结构光和 TOF 只是技术手段,对 3D 信息的捕获才是 OPPO 所看重的

极客用户群体今年对 OPPO 的品牌和产品大有改观,这和 OPPO 愿意以领先技术的形象示人有很大的关系。

更让人惊讶的是这些新技术的落地速度,很可能你这个月刚看完技术演示,下个月就能看到真正的可量产设备了,最新的 OPPO Find X 就是最好的例子,从 5 月份结构光的技术演示到产品的落地,前后也才过了一个多月而已。

当然,这只是对外展示的状况。Find X 从内部立项到发布,其实已经经历了一年以上的时间,至于像结构光这样的底层技术研发则可以追溯到 2016 年。

所以,如今 TOF 技术从演示到量产,情况应该也是如此。到了明年这个时间点,我们说不定就可以看到一台前置结构光和后置 TOF 共存的 OPPO 手机出现,再激进一些,甚至可以期待摄像头直接藏在屏幕底下的方案,这些都是目前 OPPO 努力的目标。

不过对消费者们来说,还有一个更值得思考的问题。那就是为什么 3D 视觉技术会成为 OPPO,乃至是其它手机厂商们共同发展方向?难道仅仅只是为了消灭指纹识别,获取一个更安全的人脸识别方案?

OPPO 并不是第一个对 TOF 技术进行演示的国产手机厂商。在 6 月底的 MWC 上海活动中,国产手机厂商 vivo 就展示了类似的方案,也宣称这项技术会运用到量产机型中。

走在前头的苹果显然也不会停下脚步。除了不断发展的 ARKit ,早前彭博社也透露称, 2019 年的新 iPhone 很可能也会有一款搭载 TOF 技术的“三摄镜头”机型。

如果说研发新技术是为了做技术储备,那肯定是放在实验室里更合适;但现在 OPPO 等品牌都是冲着量产的消费级产品目标去做的,意义就不一样了。

3D 视觉技术之所以能成为新的发展方向,其实和摄像头硬件的进步、AI 算法的突破、甚至和即将到来的 5G 网络都有很大的关系。从使用场景来说,智能手机的摄像头早已超越了“随手拍”这一功能,你会用来扫描各类二维码获取链接、用双摄来实现背景虚化、在录制视频和直播时进行同步美颜,当然还有更前沿一点的 AR 领域。

如果你搞清楚 3D 结构光和 TOF 的技术原理就会发现,人脸识别和支付只是这个领域的其中一个小应用场景而已,它背后所包含的其实是对更高维度信息的掌握和运用——让手机能够感知、识别并运用现实世界中的立体信息,才是 3D 视觉技术真正想要达成的目的。

归根结底,现在的摄像头就像是我们的第二双眼睛。除了记录图像,我们更希望它能获得识别周围三维场景的能力,以便让我们在手机上实现更高纬度的互动,这也是现在 OPPO 真正想要追求的目标。

毕竟,这种技术并不是针对单一的 VR 或是 AR 产品,而是直接去改变获取信息的维度。谁都不知道在 5G 的网络环境下,我们能够在上面实现怎样的服务创意和可能的方向。

所以,与其说结构光和 TOF 是一个为人脸识别解锁准备的技术,倒不如说它是为未来的 3D 交互服务而提前布局的方案。OPPO 也是在赌一个超前的未来,但显然这个未来已经指日可待。

题图来源:OPPO

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