3C王者

在“賣什麼都是賣體驗”的今天，3D遊戲/3D動畫作品以它們美輪美奐的場景、遊戲角色的超高顏值、流暢的內外交互讓眾多發燒友沉浸其中。加上現在大部分遊戲可將場景光影與玩傢遊戲時長/系統時區聯動而產生變化，已經可以讓玩傢在遊戲中觀賞日出、享受晚霞。隻要付出時間和一定金錢，人人都能體驗到一種超凡脫俗的美好。

然而，隻有制作者才會知道，玩傢每“捏一個臉”、每一幀的體驗，都是3D建模師們犧牲瞭自己的日出和晚霞沒日沒夜趕出來的……

“畢業後做瞭遊戲場景建模，之後我好像隻能在遊戲裡看晚霞瞭，呵呵呵……”

這位建模師朋友說出的不僅是遊戲行業從業者的心聲，包括傢居室內設計等行業，隻要對模型有需要，就會有建模師起早貪黑與模型做較量。

於是，如何在藝術性、創意性工作之外提升基礎式重復式工作的效率，真正提升團隊人效是幾乎所有3D工作室的日常關註重點之一。

也正因如此，大量3D工作室的leader一直都在關註“智能建模”的應用進展，例如，大多數3D建模團隊都配備瞭一間動捕室，同時購進動作捕捉設備；很多工作室嘗試過借助Adobe出品的動作綁定網站Mixamo去自動設計動作；還有很多行業人士一直關註iPad Pro中搭配的LiDAR測距功能，並自iPhone12 Pro和iPhone12 Pro Max面世後對其LiDAR掃描建模功能十分好奇。

那麼蘋果iPhone12 Pro的“黑科技”LiDAR掃描建模功能到底是否實用？能完成哪些事情？究竟是否值得我們花8500+去購置一臺手機呢？博雅仔今天從建模功能角度聊一聊。

01 LiDAR技術有何神秘？

很多人稱LiDAR為“雷達”。實際上，“雷達”隻描述瞭LiDAR的能力之一——定位系統能力。

LiDAR是一種集激光、全球定位系統（GPS）、慣性導航系統（INS）三種技術於一身的系統，用於獲得點雲數據並生成精確的數字化三維模型。

這三種技術的結合，除瞭用於現在聲勢正旺的智能駕駛，退一步講，也可以在一致絕對測量點位的情況下獲取周圍的三維實景 ，也就是iPhone12 Pro利用的主要技術。

02 iPhone的LiDAR是一種安全的技術

博雅仔從老本行——圖像識別的角度說說這個技術的安全性。

激光雷達最基本的工作原理與無線電雷達沒有區別，即由雷達發射系統發送一個信號，經目標反射後被接收系統收集，通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。至於目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測量兩個或多個距離，並計算其變化率而求得速度，這也是直接探測型雷達的基本工作原理。

由此可以看出，直接探測型激光雷達的基本結構與激光測距機頗為相近。

在這個意義上，激光雷達發出的激光束具有較高能量，對人的防護是道難題。

不過，同類方式也有被動式方法。被動法本身沒有人工光源，本身不發射光束，隻接收來自目標雲團（也就是被拍攝的物體或場景）自身的熱輻射或天然光源（太陽）的輻射，然後進行分析測定而得出結論。

蘋果公司的推出的iPhone12 Pro仍是一款智能手機而非“蘋果激光掃描儀”，因此可以推測出其使用的是後者技術。但是後者技術應用之所以小眾，必然是由於其結果在實用性上的不足。

03 實測iPhone12 Pro建模的能力范圍

目前隨著用戶到手的機器變多，B站上已經有很多人分享瞭他們利用LiDAR功能進行建模的過程和成果視頻。博雅仔看到其中對場景建模的視頻占到85%以上，其餘大多是車輛、沙發等大物品。

視頻往往看不出建模精細程度，博雅仔咬牙購置瞭一臺iPhone12 Pro用於測試。

圖源：外網視頻截屏

對於房屋、建築物墻面等場景建模來說，博雅仔的建模結果與網絡上的效果大同小異，隻要將APP提示的掃描區域全部覆蓋，就可以得到3D模型。色彩和形體還原度不錯。至於能否用於視頻制作領域，博雅仔咨詢瞭一位工作室負責人（應要求匿名），得到的回復……令人吃瞭一大驚。

“這種精度根本不可能拿到動畫或遊戲中使用。”

他的幾位同行也表示：“車子像垃圾站撿來的”、“場景像包工頭跑路”。

……原來大傢期待的iPhone建模還不能用在動漫遊戲或者影視領域。

受訪人表示，自己暫時放棄瞭購置iPhone 12 Pro用於建模，不過也能理解這款手機搭載雷達的用意並非提供手機建模能力，而是豐富系統的數據庫，為後續功能做鋪墊。並會持續關註蘋果公司推出的功能產品。

受訪的工作室負責人與博雅仔持同樣態度認為，等到蘋果官方推出實用型手機建模軟件仍然路漫漫修遠兮，我們還是要自己上下求索。

圖片來源：B站視頻截屏

相比場景和車輛等較大物體，博雅仔也利用iPhone 12 Pro對身邊小物體進行瞭建模嘗試。

與上面的建模模式一樣，3D Scanner APP是對拍攝到的全部畫面進行建模，沒有針對例如鍵盤這個物體進行先識別再建模的過程，因此建模結果是帶有背景的。

這也導致物體和背景交界處的細節辨識程度不高，受物體自身陰影影響較大。另外，單純對於博雅仔的鍵盤的建模結果……說實話有點兒玄，大傢來看看吧，它有點兒經不起放大呀。

博雅仔在多次試驗後得到過一些精度比較高的建模結果，但是如果說這個APP需要大量練習，其上手性就存在不足。況且，目前這個3D Scanner APP是全英文，博雅仔研究瞭許久才上手操作，一般用戶可能會遇到更多困惑。

此外，通過與幾位3D工作室負責人的溝通，博雅仔還瞭解到，蘋果官方的掃描建模APP-3D Scanner自身並不具備結果導出的功能，要通過第三方 APP才能導出。

這就說明，作為一個階段性的應用，蘋果目前隻為用戶提供瞭能夠在軟件中“AR”一下的視覺體驗，使用性上僅此而已。

04 總結與展望

以前，激光雷達通常被用於軍事、工業領域，在民用消費領域十分少見。蘋果iPhone12手機用上瞭LiDAR激光雷達後，這種捕捉3D數據並公開分享的能力可以讓搭載LiDAR的智能手機和平板電腦成為3D內容捕捉工具。但是，這個“雷達”的探測距離僅為5米，所以和工業用途的激光雷達存在很大的性能差距。

具體來說，蘋果iPhone12 Pro的激光雷達主要可以實現更快的對焦速度，對拍攝中對焦的部分進行優化，為對焦提供更高的精度，甚至在完全黑暗的環境下也可完成對焦。因此，其最大意義仍是針對手機拍攝領域。

對於激光雷達帶來的3D建模能力，目前僅在強化AR應用方面起到瞭關鍵性的提升，尚不支持將模型移作他用，畢竟讓一部手機獨立完成精準建模背後的大量計算確實強手機所難瞭。

從手機應用的角度來看，雖然蘋果不是第一個將同類傳感器引入移動手機應用的公司，但是在蘋果技術潮流的引領下，隨著技術的不斷成熟和成本的下降，同時在與AI不斷深入結合的技術帶領下，它將會越來越普及和深入，並大大提升增強現實在我們日常生活中的效果與應用。

而激光雷達在消費領域的應用可能由此打開瞭一扇窗，其給我們的啟發應該是雙向的。一來手機將會承擔更多的實際應用，從照片到視頻，從視頻到3D。另外也在告訴大傢，手機建模的實現度是存在的。隻是少瞭一個打通瞭系統和應用場景的成熟的建模APP而已。如若好奇，不如看看易模APP。目前已知，正在上線前期的易模APP擁有三大建模能力：器物建模、人臉建模、場景建模，此外的AR展示等功能尚未對外正式宣佈。歡迎關註公眾號：博雅3D，博雅仔會持續關註3D建模領域新動態。