iPhone LiDAR 的精度有多高？

简短的答案，以及它的出处

一项很有参考价值的独立测量，来自哥本哈根大学研究人员 2021 年发表在《Scientific Reports》上的研究： Evaluation of the Apple iPhone 12 Pro LiDAR for an Application in Geosciences（苹果 iPhone 12 Pro LiDAR 在地球科学中的应用评估）。他们测试了 iPhone 12 Pro 和 2020 款 iPad Pro，结论如下：

• 小物体：边长超过 10 cm 的物体，建模的绝对精度约为 ±1 cm。小于 10 cm 时精度变差，检测下限约为 5 cm。
• 大场景：一段长达 130 米的海岸悬崖，3D 模型的绝对精度约为 ±10 cm。
• 测量范围：传感器最远可达 5 米，测得的点密度随距离急剧下降：25 cm 处每平方米有数千个点，到 2.5 米处只剩约 150 个。
• 可重复性：对同一场景重复扫描六次，各次结果之间平均相差约 2 cm。
• iPhone 与 iPad：两台设备在点数、点密度和焦距上没有差别。

一个房间介于这两种情况之间：它比单个物体大，又比悬崖小得多，而且你可以走到每一面墙跟前。所以房间扫描在整个房间范围内的误差通常在几厘米以内，这也是 FloorLens 采用的数字。它是典型结果，不是保证：扫描方式会让它往好或往差两个方向变化。

如果你想先了解这个传感器究竟如何测量深度，请参阅 iPhone 上的 LiDAR 是什么。

几厘米的误差，放到户型图上意味着什么

精度高低，只有对照你拿这些数字做什么才有意义。在一面好几米长的墙上差几厘米，不会改变哪张沙发能靠墙放下，不会改变房源取整后显示的平方米数，也不会改变施工方报出的油漆或地板用量。只有当允许的公差比误差还小时，它才要紧：

• 足够用：出售或出租房源的户型图、家具布置、第一轮装修报价、入住前记录一套公寓的原貌、建筑师的首次现场踏勘。
• 需要手工核对：任何必须严丝合缝的东西，比如定制衣柜、厨房台面、石材台面或替换窗户。先用扫描做规划，下单前再用卷尺或激光测距仪量一遍关键尺寸。
• 不是手机该干的活：用于合同、估价、规划报批或官方申报的法定面积，以及任何涉及结构的工作。这些需要有资质的测量师。

面积值得单独说几句。建筑面积是两个长度相乘，两边的小误差会叠加；再加上每个国家对哪些部分计入面积都有自己的规定：墙体、楼梯、低矮的天花板是否算在内。FloorLens 支持多种国家标准，比如美国的 Gross Living Area、英国的 Gross Internal Area 和德国的 Wohnfläche，但这些数字仍然是手机扫描得出的估算值。

手机扫描得出的面积只是估算值，不是测绘结果，不具法律约束力。请勿用于合同、估价或申报。

哪些因素让扫描更准或更差

房间扫描的误差大多来自扫描过程，而不是传感器本身。苹果自己的 WWDC22 RoomPlan 专题讲座 点出了会造成麻烦的条件。RoomPlan 是苹果为房间扫描应用提供的框架。把这些条件和上面的研究结合起来，就得到下面这份清单：

FloorLens 使用 RoomPlan 采集房间，所以这些限制同样适用于它。RoomPlan 本身的能力有限：它把房间描述为代表墙、门、窗和开口的平面，以及代表家具的方盒，并给出它们的尺寸，但不记录房间看上去是什么样子。FloorLens 在此基础上走得更远：带贴图的 3D 网格和带贴图的表面、钉在拍摄位置上的照片、支持面积标准的户型图、编辑、导出，以及在浏览器中观看的 3D 漫游。

距离

表面越远，传感器在上面测到的点越少，每个点也越不准。此外还有一个硬性上限：苹果给出的范围是 最远 5 米， 而在 FloorLens 的测试中，应用拿到的深度读数也在 5 米处截止，无论是通过 RoomPlan 还是直接从 ARKit 读取深度都一样。更远的东西根本测不到。请走到远处的墙跟前去扫，而不是隔着整个房间扫。苹果还提到，高天花板可能超出传感器的范围，所以在层高很高的房间里，天花板高度是需要核对的数字。

镜子和玻璃

苹果表示，落地镜和玻璃对 LiDAR 传感器来说是个难题。光会穿过玻璃，或被镜子反射回去，于是传感器会看到一个并不存在的表面，或者漏掉一个真实存在的表面。一扇镜面衣柜门可能会显示成墙后面还有空间。请在户型图里检查这些墙并加以修正。

深色表面

据苹果介绍，颜色很深的表面反射回来的光更少，可能难以扫描。黑色的橱柜门板或深色瓷砖墙，可能需要放慢速度、靠近一些再扫一遍。

光线和移动

LiDAR 扫描仪测量深度不需要可见光，但手机还要靠摄像头来追踪自己在房间里的位置。苹果建议 RoomPlan 在至少 50 勒克斯的光照下使用，相当于晚上客厅里的一般亮度。光线低于这个水平，或者移动太快，追踪就会出现偏移，相邻房间的墙壁就无法完全对齐。请慢慢走，让摄像头对着墙，而不是对着地面。

房间大小和扫描时长

苹果表示，RoomPlan 最适合约 9 × 9 米以内的单个住宅房间，并且出于耗电和发热的考虑，不建议单次扫描超过五分钟。对一个大空间做长时间扫描，会给细小的追踪误差更多时间累积，这和研究中从小物体到 130 米悬崖所观察到的是同一种效应。

杂物

靠墙摆放的家具会把墙挡住，扫描只能去猜衣柜或书架后面的墙走向。条件允许的话，把东西从墙边挪开，并拉开窗帘，苹果也建议这样做，以减少对窗户的遮挡。

具体操作步骤见 如何在 iPhone 上使用 LiDAR， 更完整的清单将在我们的 LiDAR 扫描技巧中介绍。

如何核对你自己扫描的精度

这些内容你都不必只凭信任接受。在把扫描用于重要的事情之前，先拿卷尺比对一次：

1. 挑一面前面没有任何遮挡的笔直长墙，用卷尺或激光测距仪量出它的长度。
2. 和扫描中的墙长对比。在 FloorLens 里，扫描一结束，墙长、房间面积和天花板高度就会自动测量好；“手动测量”工具则可以在 3D 场景中测量你选定的任意两点之间的距离。
3. 再用同样的方法量一扇门的宽度和天花板高度，因为误差往往出现在开口和天花板上。
4. 如果某面墙明显不对，找找原因：镜子、窗户，还是靠墙的家具。把那部分慢慢重扫一遍，或在户型图里修正。FloorLens 可以移动墙壁、调整墙壁尺寸，户型图和 3D 视图始终保持同步。

下面就是实际的核对过程。扫描时有人把卷尺贴在墙上，之后用 FloorLens 的“手动测量”工具在扫描中量了同一段距离：

这只是一次测试：光线充足的房间、近距离、墙面没有遮挡。它说明在良好的扫描条件下，测量结果应当相当准确，而不是说每一次扫描都能和卷尺精确到厘米。请预期有几厘米的上下偏差，在上面那些不利条件下偏差会更大。

如果你自己核对的结果相差在几厘米以内，用同样方式扫描的其余部分通常也会吻合。如果对不上，原因几乎总是上一节提到的某个条件。FloorLens 的实时覆盖反馈会在你还在房间里时就标出需要再扫一遍的区域，这正是修正成本最低的时候。

LiDAR 扫描、“测距仪”App 还是激光测距仪？

它们解决的是不同的问题。苹果的“测距仪”App 使用同一个传感器，但一次只给你一个距离，而且苹果自己也说它的测量结果是近似值。激光测距仪一次也只给你一个距离，但非常精确。LiDAR 房间扫描则一次性给出每面墙、每扇门窗和天花板高度，精度在几厘米以内，另外还有一张户型图和一个可以分享的 3D 模型。

对大多数住宅来说，合理的组合是：用扫描采集整个空间，再用卷尺或激光测距仪量那两三个必须精确的尺寸。 建筑师和装修从业者在首次现场踏勘时就是这样使用扫描的： 几分钟内用扫描记录现状，关键尺寸再手工核对。对 房产经纪人 来说，通常仅靠扫描就够了，因为房源户型图是用来帮人了解格局的，不是用来施工的。

如果你正在挑选应用， iPhone 3D 房间扫描应用对比 介绍了哪些应用使用 LiDAR，哪些用照片重建房间；后一种技术在任何手机上都能用，但取舍不同。想看看扫描完成后的样子，请阅读 如何用 iPhone LiDAR 扫描制作户型图。

什么时候该请测量师

手机扫描是快速了解一个空间的方式，足以用来规划、发布房源或报价。但当数字具有法律或财务分量时，它取代不了专业测量。在以下情况下，请找测量师或经认证的测绘人员：

• 买卖或租赁合同中写明了建筑面积；
• 估价、按揭贷款、税务评估或规划报批要依据这个数字；
• 国家规定了面积必须如何测量、由谁测量；
• 你要做结构改动。

在此之前的所有事情，用口袋里的手机花几分钟做的扫描通常就足够准确，而且你可以自己拿卷尺核对，花的时间不比读完这一段更多。

常见问题

iPhone LiDAR 的精度够做户型图吗？

够，用于房源展示、租房广告、家具布置和装修报价都没问题。房间扫描在整个房间范围内的误差通常在几厘米以内。但它达不到测绘级精度，所以不能用于合同、估价或官方申报。

iPhone LiDAR 的精度以厘米计是多少？

2021 年发表在《Scientific Reports》上的一项研究测试了 iPhone 12 Pro 和 iPad Pro：对边长超过 10 cm 的物体，精度约为 ±1 cm；对一段长 130 米的海岸悬崖，精度约为 ±10 cm。精度随距离下降，所以近距离的房间扫描比大型户外扫描效果更好。

哪些因素会降低 LiDAR 扫描的精度？

与表面的距离、落地镜和玻璃、颜色很深的表面、超出传感器范围的天花板、移动过快，以及时间很长的扫描。苹果把镜子、玻璃、深色表面和高天花板列为其房间扫描框架 RoomPlan 的难点。

iPhone LiDAR 最远能测多远？

最远 5 米。这是苹果给出的范围，应用拿到的深度读数也在 5 米处截止，无论是通过 RoomPlan 还是通过 ARKit 深度数据都一样。精度还会随距离下降，所以请走近远处的墙壁去扫，而不是隔着整个房间扫。

做 LiDAR 扫描，iPad Pro 比 iPhone 更准吗？

2021 年《Scientific Reports》的这项研究发现，iPhone 12 Pro 和 iPad Pro 在发射点数、点密度和焦距上没有差别。怎么扫，比用这两台设备中的哪一台更重要。

手机扫描得出的面积能写进买卖或租赁合同吗？

不能。手机扫描得出的面积只是估算值，不具法律约束力。合同或法规要求经认证的面积时，请找有资质的测量师或测绘人员。