新專利顯示蘋果AR頭顯可能會幫助用戶眼睛盡快適應環境
據傳,蘋果正在開發自己的增強現實頭顯和智能眼鏡,目前猜測稱為”蘋果眼鏡”,它也可以使用AR作為向用戶顯示信息的一種方式。與市場上幾乎所有其他的混合現實頭顯一樣,蘋果要想為用戶優化體驗,總是要克服一些挑戰。
在美國專利和商標局週二批准的一對專利申請中,蘋果似乎已經為使用AR或VR頭顯時可能出現的兩個不同問題提出了解決方案。蘋果公司的增強現實頭顯可以自動考慮用戶的視角和所附攝像頭之間的差異,而外圍照明可以使用戶的眼睛更容易適應佩戴AR或VR頭顯。
第一項專利是”帶有自適應照明系統的電子設備”,涉及用戶在戴上或摘下VR或AR頭顯時的視力這一較少被考慮的問題。蘋果認為,當用戶第一次戴上頭顯時,頭顯用戶可能會遇到內置顯示屏太暗或被沖淡的情況。當頭顯在明亮的環境中使用時,情況可能尤其如此,因為在頭顯的使用過程中,用戶的眼睛被有效地屏蔽在環境之外。
在使用結束時,當用戶取下耳麥時也存在同樣的問題。從相對較暗的耳麥觀看環境轉到一個更亮的環境可能會使用戶感到眩暈或不適,直到他們的眼睛能夠適應。蘋果公司對此的解決方案實際上是為頭顯內部提供一個照明系統,照亮用戶視線外圍的區域。通過使用環境光傳感器,該系統可以改變亮度,以更接近環境的光強度,甚至有可能改變光線本身的溫度或顏色。
雖然這可能涉及到邊緣的一串LED,但也有人建議該專利可以使用導光板將光線引向迴路,這可以減少系統所需的LED數量。來自頭顯上的傳感器運動數據可用於調整耳機的亮度,如檢測用戶何時戴上或摘下耳機。判斷這樣的動作可以觸發系統經歷一個照明和調光的過程。
第二項專利,”場景相機重定位”,涉及一個關於計算機視覺的問題,以及它與用戶的關係。通常情況下,增強現實依賴於渲染與環境視圖相關的數字資產,然後將其疊加在來自攝像機的視頻資料上並呈現給用戶,或者將其疊加在一個透明面板上,用戶通過該面板看到真實世界。
雖然這些技術是有意義的,但仍有一些問題是平台創建者必須克服的。在這項專利中,蘋果認為觀察場景的相機可能看到的東西和用戶觀察到的東西之間可能存在不匹配。這是因為面向外部的攝像頭位置比用戶的眼睛更靠前、更高。這是一個完全不同的視角,基於這種不同視角的渲染輸出不一定會給用戶帶來錯覺。
簡而言之,蘋果公司的專利表明,頭顯可以利用攝像頭對環境的觀察,對其進行調整以更好地匹配用戶眼睛的視角,然後利用調整後的圖像,將數字對象更好地渲染到真實世界的場景中。做到這一點的計算可以包括使用轉換矩陣來表示視點的不同,以及使用對攝像機視圖的分析來確定現實世界物體的深度。該系統可以利用其他數據點來生成其翻譯圖像,如LiDAR傳感器,以獲得更準確的深度數據。這也可以利用加速計數據。
由於用戶的頭部會移動,而頭顯渲染一個場景對象需要時間,所以在翻譯過程中可能會有少量的滯後,通過使用加速計,這也可以使計算進一步改變,以預測用戶在未來短時間內的位置。這種預測可以幫助渲染與用戶在運動中的最終視角相匹配。


