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Il Sensore LiDAR sul nuovo iPad Pro. Una rivoluzione anche per il Patrimonio culturale.

Il nuovo iPad Pro, lanciato a metà marzo, è il primo dispositivo mobile dotato di un sensore LiDAR. E’ l’annuncio di una rivoluzione che presto investirà oltre a tanti ambiti anche quello del patrimonio culturale.

Si tratta di un sensore miniaturizzato, integrato nella fotocamera, funzionante sia di giorno che di notte, al chiuso oppure all’aperto. E’ in grado di catturare con le sue funzioni evolute di rilevamento della profondità una mappa 3D dell’area inquadrata sino a una distanza massima di 5 metri.

Le funzionalità del sensore LiDAR apple

Il LiDAR Apple è una evoluzione del FaceID, che proietta e analizza sul volto una griglia invisibile di 30.000 punti allo scopo di creare una mappa di profondità del viso che serve insieme a una immagine a infrarossi a creare una rappresentazione matematica da confrontare con i dati facciali registrati per sbloccare il dispositivo. La gittata del FaceID è ridotta mentre quella del LiDAR si amplia notevolmente come si è detto sino a 5 metri per fornire dati di profondità in modo continuo ma con una griglia di punti proiettata molto meno fitta.  Siamo dunque in presenza di un proiettore di "Structured Light”. Proietta infatti una griglia o un pattern di punti. I nuovi framework di profondità in iPadOS combinano i punti di profondità misurati dallo scanner LiDAR con i dati inviati dalle due fotocamere e dai sensori di movimento. Confrontando l’immagine proiettata con quella trasmessa, quindi la distanza dei singoli punti, si riesce a calcolare quanto è distante ogni singolo punto dal punto di proiezione. Una lettura a livello di fotone e a velocità di nanosecondo, ovvero istantanea. Unendo tutte queste informazioni si riesce ad ottenere una mappatura 3D con una definizione pari alla risoluzione della griglia proiettata.

Una innovazione destinata a incidere fortemente rendendole alla portata anche dei non specialisti le applicazioni di realtà aumentata e mista nel settore del patrimonio culturale.

La quantità di dati acquisita è considerevole e per questo è stato necessario sbloccare un core del processore per renderlo più veloce. ARKit 3.5, rilasciato contestualmente al lancio dei nuovi iPad Pro, un framework di librerie sempre più avanzato, può elaborarli velocemente. La novità che apporta è una nuova API, la cosiddetta “Scene Geometry”. ARKit 3.5 su iPad Pro consente di ottenere stime di profondità tenendo conto dell’occlusione delle persone e la stima delle altezze con Motion Capture è ancora più accurata.

Usando il Lidar, gli iPad Pro sono in grado di ricostruire in tempo reale la conformazione dell’ambiente, riconoscendo con il machine learning le pareti, il pavimento e il soffitto e anche gli oggetti che sono presenti nella stanza come i tavoli e le sedie. Con una precisione del decimetro la conformazione potrà essere trasformata in disegno "cad" modificabile o ulteriormente arricchibile.  

Entro la fine dell’anno, il CAD Shapr3D basato sulla tecnologia Siemens Parasolid, utilizzerà lo scanner LiDAR per generare automaticamente una planimetria 2D e un modello 3D di una stanza. Sarà inoltre possibile vedere un’anteprima dei progetti in scala reale utilizzando la realtà aumentata nella stanza di cui si è fatta la scansione.

Sarà possibile posizionare più oggetti su più piani, gestendo l’occlusione, con la possibilità di  avere oggetti reali che interferiscono con quelli virtuali posizionati dietro di loro. Un mix perfetto di reale e virtuale.

Tutto questo permetterà di avere nuove esperienze di Realtà Aumentata come leggiamo su Wired quindi la possibilità di miscelare il mondo reale con quello digitale utilizzando la fotocamera per catturare la scena e i componenti interni del dispositivo come accelerometro, gps e connessione al web per sovrapporre uno strato arricchito visualizzabile sullo schermo.

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