為什么說ToF 3D技術是手機圈的下一個風口？

雖說目前已經有很多機型，只需要簡單的前置攝像頭，就能實現2D層面上的面部識別。但就準確性和安全性而言，基于2D平面的面部識別，可以輕易被平面圖像所破解。要想提高安全性，還是要在硬件和技術層面上入手，將平面2D圖像往立體3D圖像方向進發(fā)。

ToF是什么？為何要選擇ToF？

目前可應用在智能手機上的3D深度攝像有三種方案可選：雙目成像、結構光、ToF。

首先“雙目成像”相對難以在智能手機上應用，該技術的缺點在于算法非常復雜、容易受到環(huán)境因素干擾、依賴環(huán)境光源，暗光場景表現不佳，造價成本高，微型化困難。

另外，iPhone X所領銜的FaceID——3D結構光技術，在可用性上已得到了驗證。但其高昂的成本和碩大的傳感器，都與智能手機行業(yè)需要批量生產和微型化方向不符，而且容易受到強光光照影響。

而vivo選擇的ToF則是一種相對穩(wěn)定高效的方案。ToF是TimeOfFlight（飛行時間）的縮寫，這是一項深度攝像技術。測算近紅外光線自發(fā)射后遇到對象后反射到傳感器的時間，配合恒定光速可輕易得出傳感器與對象之間的距離和深度信息。

在投射了一整面近紅外光幕后，接收反射光來計算出每個點的深度，就能還原物體表面形貌，形成3D立體視覺。

雖然ToF技術早已在物流、安防、醫(yī)療乃至無人駕駛等領域大顯身手，但量產應用在消費級電子產品上仍不多見。

事實上，ToF原本就是一項快速、易于安裝、簡單且成本效益高的技術，相比起3D結構光技術來說，有著更多優(yōu)勢可言。

首先是功耗和效率上的表現。

ToF在機器視覺應用中有較為廣泛的應用，區(qū)別于傳統(tǒng)相機，ToF傳感器能夠直接獲得深度和強度信息。由于深度信息和物體的顏色無關，光速等物理信息均為已知，因此通過相對簡單的算法就可以將對象從背景當中分離出來，準確地呈現對象，同時降低了對于性能和功耗的需求。

相比起結構光技術，ToF有著更低的功耗和更快的反應速度。按照vivo官方所述，vivo ToF 3D超感應技術的有效深度信息點達到了30萬個，為結構光技術（Structured light）的10倍，成像深度更加精確細致。

除此以外，ToF攝像頭的體積相比結構光的組件更加小巧，無需再留出“劉?！焙透嗟臋C身內部空間來獲得3D深度攝像功能，從而達到“魚與熊掌均可兼得”的理想效果。

畢竟，我們從NEX當中就可以看出，vivo對全面屏手機的理解，仍然是“不以破壞形態(tài)的完整性為代價”。

ToF不僅是解個鎖那么簡單

其實vivo決心要研發(fā)ToF 3D超感應技術，并不是為了解個鎖那么簡單，包括未來應用相同技術的智能手機，都不只是為了解鎖一個功能而去用上ToF。

實際上，由于ToF具備有效深度信息高、工作距離遠、結構布局靈活、應用場景豐富等優(yōu)勢，在功能上除了能提升3D深度攝像所帶來的安全性以外，還能滿足用戶對于立體視覺體驗的更多期待，帶來更多新玩法。

得益于更低的功耗，ToF能夠在低功耗的情況下實時回傳清晰準確地3D立體圖像。以vivo為例的ToF 3D超感應技術的工作距離長達3米，這無形中也進一步拓展了智能手機在AR和MR的場景應用。

例如在發(fā)布會上，vivo就舉出了ToF方案的三個場景應用案例：3D試衣、MR體感游戲以及3D拍照。這三項功能，都是ToF技術特性在生活場景化當中的延伸引用。

近期較為火爆的MR類游戲，透過vivo ToF技術來實現也變得簡單許多。把ToF傳感器放置在玩家身前一段距離，就能實時追蹤到玩家的活動狀態(tài)。

同樣地，映射識別用戶的全身范圍后，概念中的“云試衣”也能夠變?yōu)楝F實，但要普及這項功能還需要商家和平臺方面的支持才能落地。

而主打AI美顏的自拍功能也能借助ToF 3D超感應技術，來提供更加“精修”的美顏效果。首先要做的就是為用戶的頭部進行3D建模，獲得了面部信息后，再通過AI美顏算法提供更為精細的美顏和背景虛化效果。在ToF的加持下，調整人像光效、加入背景虛化甚至在全身美體方面，都能變得更加精準好用。

但回過頭來看，正如每個新技術剛推出時的窘境，就目前的體驗而言，vivo ToF技術雖然在硬件方面基本完善并即將投入量產，可軟件端的適配和交互體驗上還是剛剛起步而已。

不過所幸的是，從vivo在去年MWCS的發(fā)布會上看，vivo ToF 3D超感應技術再次獲得了微信團隊的認可，并成功支持微信人臉識別支付功能，成為國內首家支持微信人臉識別支付的手機廠商。

雖然vivo ToF 3D超感光技術在MWCS上，是以“魔改”的原型機的姿態(tài)亮相，但從以往的經驗來看，vivo在推動屏幕指紋的效率還是非常驚人的。從去年的首發(fā)展示到今年多款產品的商用量產，從概念到量產中間所耗費的時間并不算多，相信ToF也會擁有類似的節(jié)奏。

在發(fā)布會后，vivo軟件部門的技術專家臧亞奎，在專訪中透露，vivo的ToF 3D超感應技術已經達到了可量產的狀態(tài)，而擁有ToF技術的新品最快將會在今年下半年與消費者見面。

ToF會引領新一輪的“軍備競賽”嗎？

智能手機除了追求更好的交互體驗以外，帶來一些“差異化”特性，才能在線上線下市場當中，給予消費者們更深刻的印象。vivo的“屏幕指紋識別”和“零界全面屏”就是很好的例子，為智能手機行業(yè)引入了不一樣的東西。

如今，vivo的屏幕指紋技術已經發(fā)展到第三代，識別速度和準確率都趨向成熟，不但vivo旗下已有多款產品搭載了這項技術，當下其他廠商也開始逐步跟進屏下指紋，以提升自家全面屏產品的競爭力。

而圍繞面部識別功能，從2D平面化轉向3D立體應該是大勢所趨的表現。vivo選擇ToF為3D視覺領域的到來提前布局，可以算得上又是一次大膽的嘗試，試圖避開iPhone已經走過的路，并尋找更優(yōu)解決方案，這樣激進的舉動對于vivo和看客來說都并不陌生。

至于結構光和ToF這兩種方案，究竟哪一種更適用于消費級智能手機市場？那就要看下半年vivo發(fā)布量產新品后，由市場和消費者去進行判斷了。

誠然，消費者的需求已經非常明顯，他們不但想要差異化強個性化足的產品，而且還希望擁有提升體驗效率的表現。由此可見，繼屏幕指紋之后，3D面部識別技術或許也將引起智能手機新一輪的“技術博弈”。

來源：ifanr