Van Apollo 15, over zelfrijdende wagens tot recht in jouw broekzak. Dat is ongeveer het voorbije traject én de toekomst van LiDAR. De lasertechniek bestaat al lang, maar vindt de laatste jaren ook zijn weg naar dagdagelijkse producten. LiDAR onderscheidt zich van andere lasertechnieken omwille van de grote precisie waarmee een omgeving gescand kan worden. En dat biedt heel wat mogelijkheden op het vlak van AR en VR. Daarom neemt het AR/VR-team bij RMDY er enkele voor- en nadelen van onder de loep. Tot slot kijken we ook naar het ontstaan en specifieke toepassingen.
Wat is LiDAR?
LiDAR staat voor Light Detection And Ranging en vindt zijn oorsprong in de ruimtevaart. Daar werd het onder andere tijdens de Apollo 15-missie gebruikt om het maanoppervlak te scannen en te meten. De techniek maakt gebruik van lasers om de afstand tot objecten te bepalen. Dat doet het door ultraviolet of infrarood licht uit te zenden en te meten hoe lang het duurt voor het licht weerkaatst wordt. Dit type sensoren heet ‘time-of-flight’ (of ToF-) camera’s die door het uitsturen van een lichtpuls afstanden berekenen. LiDAR onderscheidt zich van een standaard ToF-camera door meerdere lichtpulsen tegelijkertijd uit te sturen. Zo kan een LiDAR-sensor een beeld vormen van een volledig object. Een gewone ToF-camera meet daarentegen enkel afstand. Dat verschil heet time-of-flight- tegenover doppler-LiDAR.
Hoe wordt LiDAR toegepast?
LiDAR werd oorspronkelijk vooral ingezet in de lucht- en ruimtevaart om afstanden en hoogtes te meten. Doorheen de jaren zijn ook andere industrieën zich gaan interesseren in de techniek. Een aantal korte voorbeelden ter illustratie:
- Landbouw: Veel zelfrijdende voertuigen worden uitgerust met de techniek om stallen, andere immobiele voorwerpen of de omvang van akkers te meten.
- Auto-industrie: Die laatste toepassing zien we ook vaker terugkomen in de auto-industrie. De ontwikkeling van zelfrijdende auto’s maakt gebruik van LiDAR. Het detecteren van afstanden en al dan niet mobiele objecten speelt hier vanzelfsprekend een grote rol in.
- Smartphones: Omdat verschillende industrieën zich meer en meer toespitsen op LiDAR-toepassingen wordt ook de productie van de nodige sensoren steeds toegankelijker. Zo beschikt de Iphone 12 Pro over LiDAR-technieken die de camerafunctie verbeteren en mogelijkheden biedt voor Augmented Reality (AR).
De grote kracht van LiDAR is precisie. Net daarom is deze slimme techniek zo interessant voor ons AR/VR team. Een sensor die een omgeving uiterst gedetailleerd in kaart kan brengen, biedt immers heel wat mogelijkheden voor AR- en VR-toepassingen.
Wat zijn de voor- en nadelen?
Voordelen
Welke pro’s en contra’s zijn er verbonden aan het gebruik van LiDAR in AR- en VR-toepassingen? We maakten een overzicht van beide en starten met de voordelen.
- Om te beginnen is de camera van enkele recente smartphones uitgerust met LiDAR-sensors. Daardoor zijn die toestellen in staat om sneller te kunnen focussen op objecten en stijgt de fotokwaliteit. Vooral bij matige lichtkwaliteit of night portraits.
- Daarnaast biedt het ook voor smartphones de mogelijkheid om AR- en VR-applicaties te gebruiken. Zo maakt het ook de brug naar dagelijkse toepassingen met AR.
- Waarom LiDAR-sensoren zo interessant zijn voor AR en VR schuilt vervolgens in de snelheid waarmee je de afstand tot een object of vlak scant. Dit gebeurt namelijk quasi onmiddellijk, waardoor je niet moet rondkijken met je toestel. Voordien kon dit tientallen seconden in beslag nemen.
- Een LiDAR-sensor scant daarnaast ook vollediger. Daardoor is het toestel zich als het ware bewust van welke objecten er zich in de omgeving bevinden. Als gevolg kan het er ook mee in interactie treden. Zo kan je bijvoorbeeld een bal realistisch van een trap laten rollen of een object achter een ander verstoppen.
- Tot slot zorgt de LiDAR-sensor er ook voor dat virtuele objecten stabieler in hun omgeving blijven staan door nauwkeuriger de bewegingen van de gebruiker bij te houden.
Een LiDAR-sensor brengt de omgeving dus sneller, kwalitatiever en vollediger in beeld. Zo neemt de kwaliteit van het beeldmateriaal toe en zijn de interactieve mogelijkheden groter. Toch is er ook één groot nadeel verbonden aan het gebruik van de techniek. Dat is namelijk het prijskaartje.
Nadeel
Zoals gezegd, verkennen verschillende industrieën het gebruik van LiDAR-sensoren, maar steekt de hoge productiekost daarvan voorlopig nog een stokje voor echt toegankelijke toepassingen. Een LiDAR-sensor kan €9000 kosten. Daardoor is het niet evident om dit in kleinere of meer kleinschalige toepassingen te implementeren, zoals tablets en smartphones. Verschillende producenten van de sensoren werken hier hard aan. Dat biedt perspectief voor de toekomst.
Gewoon ToF of bruikbaar?
LiDAR is zeker geen nieuwe techniek, maar komt de laatste jaren meer aan de oppervlakte in industrieën zoals de landbouw- en auto-industrie, en in in nieuwe smartphones en AR- en VR-toepassingen. Daarom boog ons AR/VR-team zich ook over de vele voordelen van de techniek. Die zijn ontegensprekelijk overtuigend, maar botsen voorlopig nog op het hoge prijskaartje van de productie van LiDAR-sensoren. Dat overschaduwt momenteel nog een meer alledaags gebruik van LiDAR-toepassingen, maar eens dat wordt opgelost, kan LiDAR echt een onderdeel worden van ons dagelijks leven.
Meer weten over AR/VR voor jouw bedrijf?
Wil je meer weten over hoe wij AR en VR inzetten in onze digitale expertise of ben je benieuwd naar onze AR- en VR-realisaties? Check dan zeker onze website en onderstaande cases.