閑極無聊的午后，信手打開各大國產(chǎn)手機(jī)的官網(wǎng)，點(diǎn)擊最新的旗艦手機(jī)介紹頁，一張張渲染圖在屏幕上浮現(xiàn)，困惑的表情也隨之在臉上浮現(xiàn)：如果不是系統(tǒng) UI 或是默認(rèn)壁紙有所區(qū)別，普通用戶基本很難從正面分辨出哪款手機(jī)是誰家的牌子。

主流 Android 手機(jī)同質(zhì)化雖說早就是個老生常談的話題，只不過今年就算是大眾用戶也能感知到這個趨勢尤甚。放桌子上一字排開來，肯定都是一整塊的屏幕，還都喜歡在額頭上留著一小塊黑色的凸起區(qū)域。

這事還是得從 iPhone X 說起。

iPhone X 那塊“劉海”背后的秘密

2017 年 9 月，憑借著出色的異形全面屏設(shè)計(jì)，蘋果的 iPhone X 成為了繼 iPhone 問世以來最大的形態(tài)改變。但僅靠屏幕帶來的只是外在視覺的驚艷，更讓我們欽佩的是產(chǎn)品背后一系列技術(shù)的支撐。

在 iPhone X 的宣傳視頻中，曾經(jīng)有一個片段給不少人留下了深刻的印象：Jony Ive 將自己的面部神態(tài)和表情實(shí)時(shí)捕捉到一個 Animoji 上，不管是微笑，亦或者憤怒，甚至是細(xì)微的瞪眼和嘴唇運(yùn)動，都會直接反映在手機(jī)屏幕上的“小猴子”臉上，感覺就像是自己的一個化身。

表面上看，這大概只是一個帶有些炫技成分的演示，但之后大家發(fā)現(xiàn)，這居然是一個蘋果 iPhone X 的獨(dú)占功能。與之相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，其實(shí)就隱藏在 iPhone X 額頭上的那一小塊黑色空間里。

事實(shí)上你會發(fā)現(xiàn)，一部分采用了異形屏設(shè)計(jì)的 Android 手機(jī)，在宣傳自己的時(shí)候會強(qiáng)調(diào)自己的“劉海”區(qū)域比 iPhone X 的小多少，可這種宣傳手法恰恰是“避重就輕”的，即只強(qiáng)調(diào)外在視覺的觀感，卻忽略了背部的技術(shù)關(guān)聯(lián)。

蘋果并沒有掩飾這一點(diǎn)，雖然從產(chǎn)品的完整性來說，大眾用戶更愿意追求一整塊四邊緣齊平的屏幕，但蘋果顯然相信，這個“缺口”付出的外在形象的代價(jià)，會讓它的內(nèi)在技術(shù)給彌補(bǔ)回來。

當(dāng)然現(xiàn)在我們會聽到一個更通俗的說法：

3D 結(jié)構(gòu)光。

為了能夠完全替代傳統(tǒng) iPhone 的正面指紋識別按鍵，蘋果基于 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)推出了名為“Face ID”的特性，主要用于日常解鎖和移動支付。雖然有一些使用距離上的局限性，但其解鎖速度之快、方式之自然，相信每一位正在使用 iPhone X 的朋友都能感同身受。

當(dāng)然，如今這項(xiàng)技術(shù)不只是 iPhone X 的專屬功能了。本月 10 號，國內(nèi) OPPO 成功實(shí)現(xiàn)了全球首個基于 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的 5G 視頻通話演示，這也是目前 Android 手機(jī)行業(yè)中最早探索這項(xiàng)技術(shù)的品牌之一。

3D 結(jié)構(gòu)光會被如此重視，自然有它背后的理由。

從 2D 平面向 3D 立體世界邁進(jìn)

打個比方，如今大部分手機(jī)的前置拍照以及人臉識別，都是靠單攝像頭來實(shí)現(xiàn)，這就和我們蒙住一只眼睛一樣，只能記錄純 2D 圖像，但卻無法分辨物體的遠(yuǎn)近距離。

（iPhone X Face ID 錄入演示，圖片來源：Tech Insider）

但在結(jié)構(gòu)光技術(shù)的幫助下，我們得以從 2D 圖像維度轉(zhuǎn)向?qū)?3D 深度信息的采集。

從 iPhone X 的劉海內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看出，除了基本的前置攝像頭外，它內(nèi)部還集成了六七個傳感器。其中點(diǎn)陣投影器會投射出高達(dá) 30000 個光點(diǎn)，紅外鏡頭能就能獲取人臉各個部分位置的形變數(shù)據(jù)，即臉的“結(jié)構(gòu)”，加上前置鏡頭記錄的人臉圖像，兩者借助算法結(jié)合，就能得出一張精準(zhǔn)的 3D 人臉數(shù)據(jù)圖。

通俗點(diǎn)說，這個原理感覺很像是拍電影和做游戲時(shí)常用的面部捕捉體系。比如在《霍比特人2：史矛革之戰(zhàn)》中的巨龍，其實(shí)就是捕捉的“卷福”本尼迪克特·康伯巴奇（Benedict Cumberbatch）的動作神情。在幕后花絮也能看到，演員頭上會掛著一個攝像頭，然后眼睛、鼻子和嘴巴等各個部分都貼上了白點(diǎn)用來確認(rèn)精確位置，以便更好地記錄面部的細(xì)節(jié)運(yùn)動，并最終運(yùn)用到虛擬建模上。

（圖片來源：JoBlo Movie Trailers）

所以，比起單純的基于 2D 平面圖進(jìn)行分析，這種三維深度數(shù)據(jù)顯然更加真實(shí)有效，也更有價(jià)值。

不過技術(shù)歸技術(shù)，現(xiàn)在我們一提起 3D 結(jié)構(gòu)光，往往就會和 Face ID 聯(lián)系到一起，就只認(rèn)為它只是一個更安全的人臉解鎖手段。畢竟就連出色的 Animoji 表情，大部分人只是上手體驗(yàn)一下就不會再碰了。

可如果搞清楚 3D 結(jié)構(gòu)光的背后原理就會發(fā)現(xiàn)，人臉識別和解鎖，只是代表其中一個應(yīng)用場景，背后卻包含了對更高維度信息的掌握和運(yùn)用——讓手機(jī)能夠感知到現(xiàn)實(shí)世界的 3D 信息，才是結(jié)構(gòu)光技術(shù)真正想要達(dá)成的目的。這正如此前 OPPO 那場演示會上反復(fù)強(qiáng)調(diào)的主題一樣：

一個“連接立體的未來”。

最簡單的例子，掌握了 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)后，iPhone X 便果斷拋棄掉原有的 2D 指紋識別方案，起初我們認(rèn)為這很激進(jìn)，但現(xiàn)在來看并非不可行。而按照 OPPO 的計(jì)劃，如果真的可以在未來 6 個月內(nèi)將 3D 結(jié)構(gòu)光運(yùn)用到手機(jī)產(chǎn)品上，我們很可能就會看到一個不需要在后背開孔、工業(yè)設(shè)計(jì)更加一體化的全面屏 OPPO 手機(jī)。

而對消費(fèi)者來說，雖然人臉和手指一樣，同樣都是身體認(rèn)證的方式之一，可 3D 結(jié)構(gòu)光可以讓我們錄入一個比傳統(tǒng)指紋更安全，且維度更深的數(shù)據(jù)。按照蘋果的說法，基于 3D 結(jié)構(gòu)光的 Face ID 加密只有百萬分之一的概率會被破解，而指紋識別的破解率卻高達(dá)五萬分之一。

不過比較尷尬的是，由于目前只有 iPhone X 一個設(shè)備型號在使用 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)，加上 iOS 的封閉生態(tài)，這項(xiàng)技術(shù)的使用場景的確還十分有限。

把結(jié)構(gòu)光塞進(jìn)手機(jī)里，我們會看到什么？

就我自己使用的 iPhone X 來說，主要會在以下這幾個領(lǐng)域中使用到和 3D 結(jié)構(gòu)光相關(guān)的技術(shù)：

1.Face ID 人臉解鎖

2.Apple Pay 移動支付

3.網(wǎng)站賬密自動填寫

4.前置人像虛化

5.Animoji 動態(tài)表情

6.少部分第三方應(yīng)用的加密功能

這么來看，iPhone X 的 Face ID 主要還是用于和安全和支付相關(guān)的領(lǐng)域，當(dāng)然在 AppStore 里還有一些小游戲，比如《Rainbrow》和《Nose Zone》。前者是一個利用你眉毛做出反饋的躲避游戲，而后者則可以讓你移動臉部來摧毀屏幕上的小方塊。可目前這些游戲都制作得相對簡陋，反而更像是一個 Demo。

而 OPPO 這邊的腦洞就要大不少了。根據(jù)目前 OPPO 官方透露的信息來看，未來 OPPO 的 3D 結(jié)構(gòu)光手機(jī)會運(yùn)用到包括游戲、AR、三維重建和游戲等多個領(lǐng)域。得益于 Android 生態(tài)的開放性，以及 OPPO 本身對于用戶需求的了解，也許我們能夠看到一些比 iPhone X 更接地氣的產(chǎn)品和服務(wù)。

首先，如果要替代指紋識別，解鎖和移動支付自然是不可缺少，這是目前 3D 結(jié)構(gòu)光在手機(jī)平臺運(yùn)用得最廣泛的領(lǐng)域。

此外還有手機(jī)自拍功能的擴(kuò)展，考慮到于 OPPO 多年來在人像美顏領(lǐng)域也積累了不少的經(jīng)驗(yàn)，有了更為深度的 3D 人臉信息后，以后應(yīng)該也不只是做做磨皮和瘦臉了，用戶甚至可以直接對光線進(jìn)行改變，或是模擬影棚打光來進(jìn)行 3D 渲染。

想的更遠(yuǎn)一點(diǎn)，當(dāng)手機(jī)知道你的臉部寬度、鼻子高度和嘴唇厚度等這些立體信息后，加上 AI 技術(shù)的協(xié)助，你還只會停留在 2D 修圖的階段嗎？

還有一點(diǎn)是也 OPPO 特別看重的，那就是基于 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的 3D 視頻通話。OPPO 將 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)采集到的立體人像信息，配合 5G 網(wǎng)絡(luò)的低延遲實(shí)時(shí)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)了對高精度人像建模的遠(yuǎn)程傳輸。

如果可以結(jié)合 AR/VR 等設(shè)備，這種視頻通話可能還會朝著全息投影的方向來演變。

基于 OPPO 的這些場景設(shè)想，一些更深度的玩法應(yīng)該不難成為現(xiàn)實(shí)：

1.根據(jù)你的面部表情來實(shí)現(xiàn)某些服務(wù)，比如說根據(jù)喜怒哀樂情緒來點(diǎn)歌，又或者是在游戲里做出各種稀奇古怪的表情，爭取更高的分?jǐn)?shù)；

2.將自己的頭像植入到 3D 游戲中，創(chuàng)造屬于自己的游戲角色；

3.配合語音助手，再結(jié)合嘴型，進(jìn)一步語音提高識別率；

4.不止是人臉，如果連手勢動作也可以被采集，那么交互上也會出現(xiàn)新的可能性。

（Kinect Sports Rivals 游戲中的掃描建模，圖片來源：Outsidexbox）

這些都是我們以前不曾想過的面部交互方式，但在 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的幫助下，這些口頭上說說的場景，我想距離實(shí)現(xiàn)的那天大概也不遠(yuǎn)了。如果以后連后置攝像頭都搭載了 3D 結(jié)構(gòu)光或是 ToF 飛行時(shí)間傳感器，那由此創(chuàng)造出的 AR 游戲，也遠(yuǎn)不是單純的雙攝像頭所能比得了的。

指紋識別之后，蘋果和 OPPO 看好的下一個未來

可以預(yù)見的是，不管是此前蘋果的先行試水，還是現(xiàn)在 OPPO 就實(shí)際運(yùn)用需求的投入和研發(fā)，3D 結(jié)構(gòu)光都有望會成為未來智能手機(jī)不可或缺的存在。我們也很高興能看到，國產(chǎn)手機(jī)在這點(diǎn)上奮起直追的速度很快，在不到一年時(shí)間，OPPO 就已經(jīng)嘗試將這種技術(shù)運(yùn)用到更遙遠(yuǎn)的 5G 領(lǐng)域，甚至還明確了量產(chǎn)的時(shí)間表。

或許，OPPO 對 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的探索比我們想象中的還要早一些。如今站在了巨人的肩膀上，也讓幻想變成了現(xiàn)實(shí)。

更重要的是，當(dāng)國產(chǎn)手機(jī)市場整體放緩，以及 5G 時(shí)代即將來臨的背景下，無論是 OPPO 自己，還是其它國產(chǎn)手機(jī)品牌，都開始加快在核心技術(shù)上的投入，說是“秀肌肉”也好，但殘酷的市場競爭不會給沒有準(zhǔn)備的人留有機(jī)會。

當(dāng)然，選對方向比努力更重要，蘋果和 OPPO 都已經(jīng)選擇了 3D 結(jié)構(gòu)光，兩者也都邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，未來是否還會有其它對我們生活和工作影響深遠(yuǎn)的“殺手锏”現(xiàn)身，則還是個未知數(shù)。