2021.02.09

5M 이내 공간 샅샅이··· 애플 라이다(LiDAR)란? 역할은? 잠재력은?

Lewis Painter | TechAdvisor
아이폰 12와 아이폰 12 프로의 핵심적 차이를 꼽는다면 바로 라이다 스캐너다. 라이다 스캐너의 정체는 무엇이며, 어떤 가치를 제공할까? 



새롭게 디자인된 폼팩터, 개선된 디스플레이, 인상적인 5nm 공정의 A14 바이오닉 칩셋 등 아이폰 12 제품군에는 괄목할 만한 발전이 담겨 있다. 그러나 일반 아이폰 12와 프리미엄 아이폰 12 프로 사이의 차이는 조금 더 미묘하다.

중요한 차이점 중 하나는 아이폰 12 프로에 라이다(LiDAR) 스캐너가 장착되어 있다는 것이다. 그렇다면 라이다 스캐너는 무엇일까? 아이폰 12 프로는 300달러가 더 비싼 데, 그 차이의 가치가 있을까? 지금부터 아이폰 12 프로 제품군에 장착된 라이다 스캐너에 대해 알아야 할 정보들을 설명한다.

라이다란?
원칙적으로 라이다 스캐너는 레이저를 발사하고, 빛이 반사하는 시간을 측정하는 방식으로 자신과 환경에 위치한 물체 사이의 거리를 측정한다. 실행되는 방식은 레이더와 비슷하다. 차이점은 장거리 전파 대신 적외선을 사용한다는 것이다. 적외선의 특성상 스캐너를 사용하는 동안 카메라 기술을 이용해 실제 볼 수 있기도 하다. 

라이다 스캐너는 초당 수천 번 레이저를 발사, 실시간으로 거리와 함께 물체의 크기를 측정한다. 이 데이터를 활용해 3D 모델을 만들고, 자동 초점 기능을 개선하고, 더 정확한 증강현실 경험이나 환경 등을 제공할 수 있다.

자율주행 자동차, 건축, 3D 모델 구현 등에 사용되고 있으며, 이 기술을 더 혁신적으로 활용하는 방법을 생각해낸 기업들이 매일 등장하고 있다. 예를 들어, 레이싱 시뮬레이션 프로젝트인 CARS는 정확한 디지털 표현을 제공하기 위해 라이다로 레이스트랙을 스캔했다.

라이다는 일반적으로 레이더보다 훨씬 더 작은 크기와 규모로 작동한다. 단 라이다 스캐너의 종류에 따라 측정 규모가 달라질 수 있다. 아이폰 12 프로와 아이패드 프로에 장착된 라이다 스캐너는 최대 5미터 거리에 위치한 물체를 감지할 수 있지만, 자율주행 자동차의 라이다 스캐너는 감지 거리가 훨씬 더 길다. 다른 차량과 보행자, 교통 신호등과 표지판, 도로의 잠재적 위험 요소를 인식할 수 있어야 하기 때문이다.

아이폰 12 프로에서 라이다의 기능은?
애플이 아이폰 12 프로에 라이다 스캐너를 탑재시킨 주된 이유는 증강현실 성능을 개선하기 위해서였다. 라이다는 더 매끄럽고, 공간적으로 정확한 AR 경험을 구현할 수 있도록, 앱에 환경에 대한 정보를 더 많이 제공한다. 가령 포켓몬 고(Pokémon Go)의 포켓몬은 사용자가 잡으려 할 때 좀더 정교한 자리에 머물게 되며, 이케아(IKEA) 제품은 집에 놓았을 때 어떤 모습인지, 잘 맞는지 미리 확인할 수 있게 된다. 

아이폰 12 제품군 모두가 전반적으로 뛰어난 AR 성능을 자랑하지만, 프로에 탑재된 라이다 스캐너가 환경을 더 잘 인식하고, 실제 세상에 가상 객체를 고정하는 데 뛰어난 성능을 발휘한다.

이는 AR 성능 향상에 국한되지 않는다. 라이다 덕분에 아이폰 12 프로의 메져(Measure) 앱이 훨씬 더 정확하다. 이를테면 처음으로 다른 사람에게 카메라를 가리켜 정확한 키를 측정할 수 있게 되었다.

저조도 사진을 중심으로 카메라 경험도 향상된다. 나머지 아이폰 12 제품들은 애플의 ‘포커스 픽셀’ 기술에 의존한다. 기본적으로 안드로이드 제품의 PDAF(Phase-detect autofocus)와 비슷한 기술이다. 문제는 경쟁 제품 대부분과 마찬가지로, 이 기술은 빛을 이용해 초점을 찾기 때문에 어두운 밤 사진이 때때로 흐릿하게 보일 때가 있다.

그러나 아이폰과 사진 피사체 사이의 거리 측정에 라이다 스캐너를 사용하면, 정확한 초점을 얻기 위해 환경의 빛에 의존할 필요가 없다. 삼각대를 장착하고 전용 나이트 모드를 사용할 때를 중심으로, 훨씬 쉽게 멋진 야간 촬영 사진을 얻을 수 있다.



아이폰 12 프로로 3D 스캔을 할 수 있을까?
라이다는 건물과 환경, 기타 물체를 꽤 잘 스캔한다. 그러나 인기 아이폰 카메라 앱인 할리데(Halide) 개발을 주도한 세바스티안 드 위드에 따르면, 물체를 아주 정확히 스캔하지는 못한다.

드 위드는 라이더 스캐너를 이용해 물체를 3D 스캔하는 개념 증명 앱을 개발하는 동안 이 시스템이 현재는 정확한 결과를 출력하지 않는다는 것을 알게 됐다. 아이폰 12 프로가 아닌 아이패드 프로로 테스트를 했지만, 두 제품은 같은 라이다 시스템을 사용하기 때문에 결과는 같을 것으로 예상된다.

하지만 크게 실망할 필요는 없다. 드 위드는 할리데 웹사이트의 블로그 게시글에서  “모든 비율이 아주 정확하기 때문에 3D 모델의 좋은 출발점이 될 수 있다”라고 말했기 때문이다. 3D 프린팅하기 전에 약간의 정리 작업만 하면 된다. 아이폰에 장착된 라이더로 ‘하이엔드’ 3D 모델을 얻지 못하겠지만, 기본적인 모델은 제공한다는 의미이다. 

페이스ID에 라이다가 사용될까?
이 질문에 대한 대답은 ‘아니요’ 이다. 페이스ID 스캐너는 3D 도트 매트릭스를 이용해 얼굴의 비율을 측정해 신원을 확인한다. 거리는 측정하지 않는다. 아주 가까운 거리에서 아주 자세한 방식으로 사용할 수 있도록 고안되어 있다. 반면 후면 라이다 스캐너는 최대 5미터 거리의 물체를 식별해 측정하도록 설계되어 있다. 

향후 다른 아이폰에도 라이다가 도입될까?
이 질문에 대한 대답은 ‘그렇다’ 이다. 현재는 프로급 아이폰과 아이패드에만 적용되는 기능이지만, 애플은 장기적으로 이 센서를 나머지 아이폰 제품에도 적용할 것으로 예상된다. 그러나 그 시기는 불확실하다.

1~2년 정도는 프로급 장치에서만 라이더를 지원할 것으로 판단된다. 그러나 라이더 스캐너가 제공하는 정확한 물체 측정, 저조도 사진의 초점 개선 등 새로운 기능들은 일반 소비자들에게도 충분히 매력적이다. 이를 제공할 경우 일반 아이폰은 기본적인 ToF 시스템에 의존하는 경쟁 안드로이드 제품보다 더 사고 싶은 제품이 될 것이다.   

기술은 등장한 지 몇 년 이내에 초고가 제품에서 매스마켓 제품으로 확대 도입되곤 한다. 라이다 스캐너도 마찬가지일 것으로 판단된다.

-> 5M 이내 공간 샅샅이··· 애플 라이다(LiDAR)란? 역할은? 잠재력은?
-> 칼럼 | 기업 미래전략 팀이 ‘애플 라이다’ 기술에 주목해야 하는 이유

ciokr@idg.co.kr



2021.02.09

5M 이내 공간 샅샅이··· 애플 라이다(LiDAR)란? 역할은? 잠재력은?

Lewis Painter | TechAdvisor
아이폰 12와 아이폰 12 프로의 핵심적 차이를 꼽는다면 바로 라이다 스캐너다. 라이다 스캐너의 정체는 무엇이며, 어떤 가치를 제공할까? 



새롭게 디자인된 폼팩터, 개선된 디스플레이, 인상적인 5nm 공정의 A14 바이오닉 칩셋 등 아이폰 12 제품군에는 괄목할 만한 발전이 담겨 있다. 그러나 일반 아이폰 12와 프리미엄 아이폰 12 프로 사이의 차이는 조금 더 미묘하다.

중요한 차이점 중 하나는 아이폰 12 프로에 라이다(LiDAR) 스캐너가 장착되어 있다는 것이다. 그렇다면 라이다 스캐너는 무엇일까? 아이폰 12 프로는 300달러가 더 비싼 데, 그 차이의 가치가 있을까? 지금부터 아이폰 12 프로 제품군에 장착된 라이다 스캐너에 대해 알아야 할 정보들을 설명한다.

라이다란?
원칙적으로 라이다 스캐너는 레이저를 발사하고, 빛이 반사하는 시간을 측정하는 방식으로 자신과 환경에 위치한 물체 사이의 거리를 측정한다. 실행되는 방식은 레이더와 비슷하다. 차이점은 장거리 전파 대신 적외선을 사용한다는 것이다. 적외선의 특성상 스캐너를 사용하는 동안 카메라 기술을 이용해 실제 볼 수 있기도 하다. 

라이다 스캐너는 초당 수천 번 레이저를 발사, 실시간으로 거리와 함께 물체의 크기를 측정한다. 이 데이터를 활용해 3D 모델을 만들고, 자동 초점 기능을 개선하고, 더 정확한 증강현실 경험이나 환경 등을 제공할 수 있다.

자율주행 자동차, 건축, 3D 모델 구현 등에 사용되고 있으며, 이 기술을 더 혁신적으로 활용하는 방법을 생각해낸 기업들이 매일 등장하고 있다. 예를 들어, 레이싱 시뮬레이션 프로젝트인 CARS는 정확한 디지털 표현을 제공하기 위해 라이다로 레이스트랙을 스캔했다.

라이다는 일반적으로 레이더보다 훨씬 더 작은 크기와 규모로 작동한다. 단 라이다 스캐너의 종류에 따라 측정 규모가 달라질 수 있다. 아이폰 12 프로와 아이패드 프로에 장착된 라이다 스캐너는 최대 5미터 거리에 위치한 물체를 감지할 수 있지만, 자율주행 자동차의 라이다 스캐너는 감지 거리가 훨씬 더 길다. 다른 차량과 보행자, 교통 신호등과 표지판, 도로의 잠재적 위험 요소를 인식할 수 있어야 하기 때문이다.

아이폰 12 프로에서 라이다의 기능은?
애플이 아이폰 12 프로에 라이다 스캐너를 탑재시킨 주된 이유는 증강현실 성능을 개선하기 위해서였다. 라이다는 더 매끄럽고, 공간적으로 정확한 AR 경험을 구현할 수 있도록, 앱에 환경에 대한 정보를 더 많이 제공한다. 가령 포켓몬 고(Pokémon Go)의 포켓몬은 사용자가 잡으려 할 때 좀더 정교한 자리에 머물게 되며, 이케아(IKEA) 제품은 집에 놓았을 때 어떤 모습인지, 잘 맞는지 미리 확인할 수 있게 된다. 

아이폰 12 제품군 모두가 전반적으로 뛰어난 AR 성능을 자랑하지만, 프로에 탑재된 라이다 스캐너가 환경을 더 잘 인식하고, 실제 세상에 가상 객체를 고정하는 데 뛰어난 성능을 발휘한다.

이는 AR 성능 향상에 국한되지 않는다. 라이다 덕분에 아이폰 12 프로의 메져(Measure) 앱이 훨씬 더 정확하다. 이를테면 처음으로 다른 사람에게 카메라를 가리켜 정확한 키를 측정할 수 있게 되었다.

저조도 사진을 중심으로 카메라 경험도 향상된다. 나머지 아이폰 12 제품들은 애플의 ‘포커스 픽셀’ 기술에 의존한다. 기본적으로 안드로이드 제품의 PDAF(Phase-detect autofocus)와 비슷한 기술이다. 문제는 경쟁 제품 대부분과 마찬가지로, 이 기술은 빛을 이용해 초점을 찾기 때문에 어두운 밤 사진이 때때로 흐릿하게 보일 때가 있다.

그러나 아이폰과 사진 피사체 사이의 거리 측정에 라이다 스캐너를 사용하면, 정확한 초점을 얻기 위해 환경의 빛에 의존할 필요가 없다. 삼각대를 장착하고 전용 나이트 모드를 사용할 때를 중심으로, 훨씬 쉽게 멋진 야간 촬영 사진을 얻을 수 있다.



아이폰 12 프로로 3D 스캔을 할 수 있을까?
라이다는 건물과 환경, 기타 물체를 꽤 잘 스캔한다. 그러나 인기 아이폰 카메라 앱인 할리데(Halide) 개발을 주도한 세바스티안 드 위드에 따르면, 물체를 아주 정확히 스캔하지는 못한다.

드 위드는 라이더 스캐너를 이용해 물체를 3D 스캔하는 개념 증명 앱을 개발하는 동안 이 시스템이 현재는 정확한 결과를 출력하지 않는다는 것을 알게 됐다. 아이폰 12 프로가 아닌 아이패드 프로로 테스트를 했지만, 두 제품은 같은 라이다 시스템을 사용하기 때문에 결과는 같을 것으로 예상된다.

하지만 크게 실망할 필요는 없다. 드 위드는 할리데 웹사이트의 블로그 게시글에서  “모든 비율이 아주 정확하기 때문에 3D 모델의 좋은 출발점이 될 수 있다”라고 말했기 때문이다. 3D 프린팅하기 전에 약간의 정리 작업만 하면 된다. 아이폰에 장착된 라이더로 ‘하이엔드’ 3D 모델을 얻지 못하겠지만, 기본적인 모델은 제공한다는 의미이다. 

페이스ID에 라이다가 사용될까?
이 질문에 대한 대답은 ‘아니요’ 이다. 페이스ID 스캐너는 3D 도트 매트릭스를 이용해 얼굴의 비율을 측정해 신원을 확인한다. 거리는 측정하지 않는다. 아주 가까운 거리에서 아주 자세한 방식으로 사용할 수 있도록 고안되어 있다. 반면 후면 라이다 스캐너는 최대 5미터 거리의 물체를 식별해 측정하도록 설계되어 있다. 

향후 다른 아이폰에도 라이다가 도입될까?
이 질문에 대한 대답은 ‘그렇다’ 이다. 현재는 프로급 아이폰과 아이패드에만 적용되는 기능이지만, 애플은 장기적으로 이 센서를 나머지 아이폰 제품에도 적용할 것으로 예상된다. 그러나 그 시기는 불확실하다.

1~2년 정도는 프로급 장치에서만 라이더를 지원할 것으로 판단된다. 그러나 라이더 스캐너가 제공하는 정확한 물체 측정, 저조도 사진의 초점 개선 등 새로운 기능들은 일반 소비자들에게도 충분히 매력적이다. 이를 제공할 경우 일반 아이폰은 기본적인 ToF 시스템에 의존하는 경쟁 안드로이드 제품보다 더 사고 싶은 제품이 될 것이다.   

기술은 등장한 지 몇 년 이내에 초고가 제품에서 매스마켓 제품으로 확대 도입되곤 한다. 라이다 스캐너도 마찬가지일 것으로 판단된다.

-> 5M 이내 공간 샅샅이··· 애플 라이다(LiDAR)란? 역할은? 잠재력은?
-> 칼럼 | 기업 미래전략 팀이 ‘애플 라이다’ 기술에 주목해야 하는 이유

ciokr@idg.co.kr

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