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Así funciona un LiDAR, el sensor láser 3D que Apple ha montado en los nuevos iPad Pro

Así funciona un LiDAR, el sensor láser 3D que Apple ha montado en los nuevos iPad Pro
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Los nuevos iPad Pro se han presentado y con ellos llega al entorno de los móviles y los tablets un tipo de sensor que no es desconocido para el resto del mercado tecnológico. Hablamos del sensor LiDAR que Apple ha montado en la espalda de sus nuevos tablets profesionales, acompañando a la doble cámara trasera, y que se encargará de echar una mano tanto en fotografía como en realidad aumentada.

Para el mercado móvil, los sensores LiDAR sí son desconocidos pero no ocurre lo mismo con el funcionamiento, pues los sensores LiDAR se engloban dentro de lo que conocemos como sensores TOF, o sensores que emplean el sistema de Tiempo de Vuelo (Time of Flight en inglés) para realizar mediciones de profundidad. Veamos un poco más profundidad estos LiDAR.

LiDAR, un tipo de sensores TOF

Nube de puntos captada por el LiDAR del iPad Pro Nube de puntos captada por el LiDAR del iPad Pro

Posiblemente la palabra LiDAR nos resulte familiar aunque no sepamos por qué, y esto tiene un móvil: hablamos de un acrónimo. Siglas, en definitiva, que tienen un sufijo común con el radar al que sí estamos ya más que habituados. Radar es la palabra formada por las siglas de "RAdio Detection And Ranging" y LiDAR hace lo propio con "LIght Detection And Ranging", y el funcionamiento es parecido con la salvedad de que el radar utiliza ondas de radio para mapear superficies y el LiDAR lo hace con luz. Concretamente, con luz pulsada. Un láser.

Al igual que las ondas de radio de un radar rebotan en los objetos para ayudarnos a situar correctamente cada uno de sus puntos en la distancia, un LiDAR hace lo propio pero con un haz de láseres infrarrojos. Como vemos, las similitudes con los sensores TOF 3D que conocemos ya desde hace tiempo se acumulan. Así, y por el principio del Tiempo de Vuelo que comentábamos antes, un sensor emite el haz de luz infrarroja pulsada (láser) y otro sensor se encarga de medir el tiempo que tarda dicho láser en rebotar.

Uno emite, otro lee y el procesador se encarga de configurar un modelo tridimensional de todo aquello que está frente a la cámara y ha recibido el impacto de dicho haz de láser. Los LiDAR se emplean habitualmente en topografía, arquitectura o ingeniería civil, y ya se implementan en la construcción de coches autónomos y semiautónomos por diversos fabricantes. La razón es la obvia: un LiDAR ayuda a decirle al coche dónde están los obstáculos a evitar en todo momento.

La diferencia entre el LiDAR montado por Apple en sus nuevos iPad Pro y el LiDAR que usan algunos fabricantes de automóviles (casi todos, pues los fijos suelen ir en el parabrisas) es que los montados en vehículos operan con un rango de 360º debido a que el emisor de láser gira constantemente para ofrecer una visión periférica de todo lo que rodea al coche. Los nuevos iPad, sin embargo, montan un LiDAR fijo que enfoca siempre hacia el mismo sitio: hacia donde apuntamos las cámaras.

Superficies para la realidad aumentada, planos para el desenfoque

Así pues, al igual que el resto de sensores TOF, los sensores LiDAR sirven para construir una nube de puntos a diferente distancia del emisor. El procesador del iPad (en este caso) es el que se encarga de construir la imagen tridimensional conectando dichos puntos con la ayuda de inteligencia artificial, y mantiene dicha imagen tridimensional en el tiempo y en constante actualización. Es decir, y para que nos entendamos, un "vídeo" en tiempo real del entorno en tres dimensiones.

Como cualquier otro TOF, el LiDAR tendrá usos en realidad aumentada y fotográficos

Gracias a esta nube de puntos en tiempo real, los iPad serán capaces de saber dónde está todo en todo momento, muy útil para realidad aumentada, pero también sabrán diferenciar entre el primer plano y el fondo, y esto afectará en materia fotográfica pues con este sistema se puede aplicar el desenfoque o bokeh que tan de moda se ha puesto a raíz de los diversos modos Retrato que han ido llegando al mercado.

Los TOF 3D que están ya en circulación en el terreno móvil también construyen estos modelos tridimensionales en función de puntos obtenidos a través de haces de luz infrarroja. Posiblemente la diferencia entre el LiDAR de los nuevos iPad Pro y los TOF 3D que ya montan otros constructores radique en la precisión: un LiDAR debería ser más preciso que un TOF normal, aunque Apple aún no ha facilitado las especificaciones técnicas exactas de su sensores. Así pues, y hasta nuevo aviso, consideraremos el LiDAR de los nuevos iPad como un hermano muy parecido a los TOF 3D habituales.

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