閒極無聊的午後，信手打開各大國產手機的官網，點擊最新的旗艦手機介紹頁，一張張渲染圖在屏幕上浮現，困惑的表情也隨之在臉上浮現：如果不是系統 UI 或是默認壁紙有所區別，普通用戶基本很難從正面分辨出哪款手機是誰家的牌子。
主流 Android 手機同質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域。
這事還是得從 iPhone X 說起。
iPhone X 那塊 “劉海” 背後的秘密
2017 年 9 月，憑藉著出色的異形全面屏設計，蘋果的 iPhone X 成為了繼 iPhone 問世以來最大的形態改變。但僅靠屏幕帶來的只是外在視覺的驚豔，更讓我們欽佩的是產品背後一系列技術的支撐。
在 iPhone X 的宣傳視頻中，曾經有一個片段給不少人留下了深刻的印象：Jony Ive 將自己的面部神態和表情實時捕捉到一個 Animoji 上，不管是微笑，亦或者憤怒，甚至是細微的瞪眼和嘴唇運動，都會直接反映在手機屏幕上的 “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，但之後大家發現，這居然是一個蘋果 iPhone X 的獨佔功能。與之相關聯的技術，其實就隱藏在 iPhone X 額頭上的那一小塊黑色空間裡。
事實上你會發現，一部分採用了異形屏設計的 Android 手機，在宣傳自己的時候會強調自己的 “劉海” 區域比 iPhone X 的小多少，可這種宣傳手法恰恰是 “避重就輕” 的，即只強調外在視覺的觀感，卻忽略了背部的技術關聯。
蘋果並沒有掩飾這一點，雖然從產品的完整性來說，大眾用戶更願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，會讓它的內在技術給彌補回來。
當然現在我們會聽到一個更通俗的說法：
3D 結構光。
為了能夠完全替代傳統 iPhone 的正面指紋識別按鍵，蘋果基於 3D 結構光技術推出了名為 “Face ID” 的特性，主要用於日常解鎖和移動支付。雖然有一些使用距離上的侷限性，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。
當然，如今這項技術不只是 iPhone X 的專屬功能了。本月 10 號，國內 OPPO 成功實現了全球首個基於 3D 結構光技術的 5G 視頻通話演示，這也是目前 Android 手機行業中最早探索這項技術的品牌之一。
3D 結構光會被如此重視，自然有它背後的理由。
從 2D 平面向 3D 立體世界邁進
打個比方，如今大部分手機的前置拍照以及人臉識別，都是靠單攝像頭來實現，這就和我們矇住一隻眼睛一樣，只能記錄純 2D 圖像，但卻無法分辨物體的遠近距離。
（iPhone X Face ID 錄入演示，圖片來源：Tech Insider）
但在結構光技術的幫助下，我們得以從 2D 圖像維度轉向對 3D 深度信息的採集。
從 iPhone X 的劉海內部結構可以看出，除了基本的前置攝像頭外，它內部還集成了六七個傳感器。其中點陣投影器會投射出高達 30000 個光點，紅外鏡頭能就能獲取人臉各個部分位置的形變數據，即臉的 “結構”，加上前置鏡頭記錄的人臉圖像，兩者藉助算法結合，就能得出一張精準的 3D 人臉數據圖。
通俗點說，這個原理感覺很像是拍電影和做遊戲時常用的面部捕捉體系。比如在《霍比特人 2：史矛革之戰》中的巨龍，其實就是捕捉的 “卷福” 本尼迪克特 · 康伯巴奇（Benedict Cumberbatch）的動作神情。在幕後花絮也能看到，演員頭上會掛著一個攝像頭，然後眼睛、鼻子和嘴巴等各個部分都貼上了白點用來確認精確位置，以便更好地記錄面部的細節運動，並最終運用到虛擬建模上。
（圖片來源：JoBlo Movie Trailers）
所以，比起單純的基於 2D 平面圖進行分析，這種三維深度數據顯然更加真實有效，也更有價值。
不過技術歸技術，現在我們一提起 3D 結構光，往往就會和 Face ID 聯繫到一起，就只認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一下就不會再碰了。
可如果搞清楚 3D 結構光的背後原理就會發現，人臉識別和解鎖，只是代表其中一個應用場景，背後卻包含了對更高維度信息的掌握和運用——讓手機能夠感知到現實世界的 3D 信息，才是結構光技術真正想要達成的目的。這正如此前 OPPO 那場演示會上反覆強調的主題一樣：
一個 “連接立體的未來”。
最簡單的例子，掌握了 3D 結構光技術後，iPhone X 便果斷拋棄掉原有的 2D 指紋識別方案，起初我們認為這很激進，但現在來看並非不可行。而按照 OPPO 的計劃，如果真的可以在未來 6 個月內將 3D 結構光運用到手機產品上，我們很可能就會看到一個不需要在後背開孔、工業設計更加一體化的全面屏 OPPO 手機。
而對消費者來說，雖然人臉和手指一樣，同樣都是身體認證的方式之一，可 3D 結構光可以讓我們錄入一個比傳統指紋更安全，且維度更深的數據。按照蘋果的說法，基於 3D 結構光的 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五萬分之一。
不過比較尷尬的是，由於目前只有 iPhone X 一個設備型號在使用 3D 結構光技術，加上 iOS 的封閉生態，這項技術的使用場景的確還十分有限。
把結構光塞進手機裡，我們會看到什麼？
就我自己使用的 iPhone X 來說，主要會在以下這幾個領域中使用到和 3D 結構光相關的技術：
1.Face ID 人臉解鎖
2.Apple Pay 移動支付
3. 網站賬密自動填寫
4. 前置人像虛化
5.Animoji 動態表情
6. 少部分第三方應用的加密功能
這麼來看，iPhone X 的 Face ID 主要還是用於和安全和支付相關的領域，當然在 AppStore 裡還有一些小遊戲，比如《Rainbrow》和《Nose Zone》。前者是一個利用你眉毛做出反饋的躲避遊戲，而後者則可以讓你移動臉部來摧毀屏幕上的小方塊。可目前這些遊戲都製作得相對簡陋，反而更像是一個 Demo。
而 OPPO 這邊的腦洞就要大不少了。根據目前 OPPO 官方透露的信息來看，未來 OPPO 的 3D 結構光手機會運用到包括遊戲、AR、三維重建和遊戲等多個領域。得益於 Android 生態的開放性，以及 OPPO 本身對於用戶需求的瞭解，也許我們能夠看到一些比 iPhone X 更接地氣的產品和服務。
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 結構光在手機平臺運用得最廣泛的領域。
此外還有手機自拍功能的擴展，考慮到於 OPPO 多年來在人像美顏領域也積累了不少的經驗，有了更為深度的 3D 人臉信息後，以後應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行改變，或是模擬影棚打光來進行 3D 渲染。
想的更遠一點，當手機知道你的臉部寬度、鼻子高度和嘴唇厚度等這些立體信息後，加上 AI 技術的協助，你還只會停留在 2D 修圖的階段嗎？
還有一點是也 OPPO 特別看重的，那就是基於 5G 網絡環境下的 3D 視頻通話。OPPO 將 3D 結構光技術採集到的立體人像信息，配合 5G 網絡的低延遲實時傳輸，最終實現了對高精度人像建模的遠程傳輸。
如果可以結合 AR/VR 等設備，這種視頻通話可能還會朝著全息投影的方向來演變。
基於 OPPO 的這些場景設想，一些更深度的玩法應該不難成為現實：
1. 根據你的面部表情來實現某些服務，比如說根據喜怒哀樂情緒來點歌，又或者是在遊戲裡做出各種稀奇古怪的表情，爭取更高的分數；
2. 將自己的頭像植入到 3D 遊戲中，創造屬於自己的遊戲角色；
3. 配合語音助手，再結合嘴型，進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採集，那麼交互上也會出現新的可能性。
（Kinect Sports Rivals 遊戲中的掃描建模，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 結構光技術的幫助下，這些口頭上說說的場景，我想距離實現的那天大概也不遠了。如果以後連後置攝像頭都搭載了 3D 結構光或是 ToF 飛行時間傳感器，那由此創造出的 AR 遊戲，也遠不是單純的雙攝像頭所能比得了的。
指紋識別之後，蘋果和 OPPO 看好的下一個未來
可以預見的是，不管是此前蘋果的先行試水，還是現在 OPPO 就實際運用需求的投入和研發，3D 結構光都有望會成為未來智能手機不可或缺的存在。我們也很高興能看到，國產手機在這點上奮起直追的速度很快，在不到一年時間，OPPO 就已經嘗試將這種技術運用到更遙遠的 5G 領域，甚至還明確了量產的時間表。
或許，OPPO 對 3D 結構光技術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，也讓幻想變成了現實。
更重要的是，當國產手機市場整體放緩，以及 5G 時代即將來臨的背景下，無論是 OPPO 自己，還是其它國產手機品牌，都開始加快在核心技術上的投入，說是 “秀肌肉” 也好，但殘酷的市場競爭不會給沒有準備的人留有機會。
當然，選對方向比努力更重要，蘋果和 OPPO 都已經選擇了 3D 結構光，兩者也都邁出了堅實的一步，未來是否還會有其它對我們生活和工作影響深遠的 “殺手鐧” 現身，則還是個未知數。
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