LiDAR op je telefoon is niet nutteloos, dit kan je ermee

Apple toonde vorig jaar vol trots dat hun nieuwste telefoon gebruikmaakt van LiDAR.

Tijdens de presentatie werd alleen niet echt duidelijk wat de toegevoegde waarde voor de iPhonegebruiker nu precies is. Veel verder dan “het maakt augmented reality beter en het creëert een mooiere bokeh (onscherpe achtergrond op foto’s, red)”, kwam het bedrijf niet. En dat terwijl er veel meer mogelijk is met de lasertechnologie.

Voordat we die mogelijkheden bekijken, is het belangrijk om te weten wat LiDAR precies is. LiDAR staat voor Light Detection and Ranging. Vrij vertaald betekent dit dat het systeem met lichtbundels afstanden kan bepalen.

Het systeem schiet een lichtbundel (laser) in een bepaalde richting en meet de tijd tussen het afschieten en de terugkeer van bundel. Vervolgens berekent het op basis van die informatie de afstand.

Tegenwoordig kan het zelfs hoeken berekenen door te checken in welke hoek lichtbundels terugkeren naar de bron. Ook kan het rekening houden met variabele snelheden waarmee licht door verschillende materialen reist.

In de jaren 60, toen LiDAR voor het eerst het levenslicht zag, werd het vooral ingezet om wolken en luchtvervuiling in kaart te brengen. In 1971 adopteerde NASA de technologie. De Apollo-missie had een LiDAR mee om het maanoppervlak te scannen.

Lees ook: Apple is naar verluidt in gesprek met meerdere lidar-fabrikanten voor een zelfrijdende auto

Door de vooruitgang in technologie, en vooral de toegang tot gigantische hoeveelheden computerkracht, wordt de lasertechnologie nu voor veel meer doeleinden gebruikt. Vermoedelijk ken je LiDAR voornamelijk van zelfrijdende auto’s. Zij gebruiken het om de wereld te ‘zien’. Op basis van de 3D-scan van de wereld die LiDAR maakt, kunnen dergelijke auto’s door het verkeer bewegen zonder overal tegenaan te rijden.

De LiDAR in een iPhone is vele malen kleiner dan de ronddraaiende laserkoepel op een zelfrijdende auto, maar is in essentie tot hetzelfde in staat. Het kan een omgeving scannen en in 3D in kaart brengen. Natuurlijk wel in een lagere kwaliteit dan zijn grotere broer. Ook heeft het lang niet zoveel bereik. De LiDAR in een iPhone kan afstanden tot ongeveer 5 meter meten, die op een zelfrijdende auto kan dat tot op vele tientallen meters.

De toepassingen voor de laserscanner op de iPhone beperken zich op dit moment vooral tot het goed plaatsen van een AR-object in een ruimte of het bepalen van de afstand van een object voor de fotocamera. Toch zijn er meer toepassingen (te bedenken). We nemen er enkele onder de loep.

Richt je huis in zonder een bank te verslepen

Misschien het meest voor de hand liggend: je kunt je huis opnieuw inrichten met augmented reality, die door LiDAR accurater is dan ooit. Zo kun je bijvoorbeeld kijken of die ene bank wel in je interieur past en waar je de tv het beste kunt plaatsen. 

Natuurlijk kan dit met de huidige AR-oplossingen ook, maar afmetingen van producten kloppen nog vaak niet, of je krijgt ze toch niet goed geplaatst. Dit komt doordat de camera achterop je telefoon geen diepte kan zien.

Dit wordt vaak opgelost door een stereobeeld te maken met twee camera’s die beide een beeld schieten uit een verschillende hoek. Door de verschillen in beide beelden wordt gepoogd een afstand te schatten (zoals onze ogen ook werken).

Helaas levert dat nog niet zulke goede resultaten als LiDAR. Ook zijn er verschillende software-oplossingen die diepte op andere manieren proberen in te schatten.

Ikea levert een dergelijke AR-ervaring al met de Ikea Place-app. Hiermee kun je meubels van het bedrijf virtueel in je woonkamer plaatsen.

Een 3D-scanner in je broekzak

Doordat LiDAR ruimtes, omgevingen, maar ook objecten accuraat kan vertalen naar een 3D-variant, biedt dit legio mogelijkheden voor mensen die nu op andere manieren 3D-scans maken.

Het voordeel van de LiDAR in een iPhone is dat het vele malen goedkoper en kleiner is dan een volwaardige LiDAR. Deze kost als snel meer dan 50.000 euro en past niet in je broekzak. Natuurlijk moet er wat op kwaliteit ingeleverd worden, maar dat kan men compenseren in de software die naderhand gebruikt wordt om de scans te verwerken.

Met andere woorden: het maakt 3D-scannen voor iedereen bereikbaar. En dat betekent dat bijvoorbeeld een kleine makelaardij volwaardige 3D-scans van woningen (met bijvoorbeeld de Canvas-app) en de straat eromheen kan maken. De makelaar kan deze bijvoorbeeld in VR (virtual reality) aanbieden aan haar klanten.

Lees ook: Deze Nederlandse startup maakt 3D-geprinte brillen die perfect passen op ieder hoofd

Om het nog kleinschaliger te maken: met de iPhone 12 kan je een kast in een winkel inscannen, er een 3D-model van maken en die vervolgens in AR in je woonkamer plaatsen. Je kunt er dan zelfs omheen lopen om te dubbelchecken of het vanuit elke denkbare hoek wel echt het perfecte meubelstuk voor jou is. 

Of je laat je hoofd bij een opticien inscannen zodat hij op basis van het 3D-model een perfect passende bril voor jou maakt.

Vind de goede maat schroef in de bouwmarkt

Doordat LiDAR accuraat kan scannen, kan het beeld dat het creëert ook ingezet worden om dingen te identificeren. Denk bijvoorbeeld aan het identificeren van een pootafdruk van een dier tijdens een kampeertocht. Dan is het toch handig om als leek te kunnen bepalen of de afdruk van een wolf of een das is. Ook kan het handig zijn om eetbare en giftige planten te scannen. 

Als je daarbij optelt dat LiDAR ook goed is in het bepalen van afmetingen, dan kun je je bedenken dat het ook een handige tool is om bijvoorbeeld de juiste maat schroef in een bouwmarkt te vinden.

Dit is nu ook allemaal al mogelijk zonder LiDAR. Toch heeft de lasertechnologie een toegevoegde waarde. Herkenning van objecten gebeurt nu vooral op basis van het interpreteren van beeld. Iets wat een bepaalde mate van foutgevoeligheid met zich meebrengt. Als dit zou gebeuren met vers ingescand 3D-model in combinatie met beeldmateriaal, zou het betere en accuratere resultaten moeten opleveren. 

LiDAR heeft wellicht nog meer toepassingen die we hier niet genoemd hebben. Apple gelooft in ieder geval in de technologie, want de iPhone 13 krijgt het wederom ingebouwd. Wellicht zelfs in verbeterde vorm.

En wie weet komt Apple zelf wel met een revolutionaire toepassing voor de laserscanner wanneer het de nieuwe telefoon presenteert in september.

LEES OOK: De iPhone 13 krijgt een 120 Hz scherm, maar wat is dat, wat betekent het in de praktijk en waarom wil je het?