11個專利提前「發佈」蘋果AR眼鏡? 不少創意真腦洞大開
如果蘋果發佈一副AR眼鏡,會是什麼樣的? 約伯斯離開我們已經有十年,但人們仍會懷念第一代iPhone帶來的驚豔感以及iPhone 4的經典設計,而說到對庫克時代的印象,人們熱衷於探討的,似乎只有iPhone X的”小劉海”、iPhone 12 Pro Max 的激光雷達掃描儀一些產品細節和蘋果衝向三萬億美元的市值。
庫克會為蘋果帶來些什麼? 大家一直思考的問題最近似乎有了新的答案。 近日庫克接受多家媒體採訪時都稱自己是AR的「頭號粉絲」,甚至說「我們不談元宇宙,我們只說AR」。,因此,AR 眼鏡最有可能成為庫克時代蘋果公司的標誌性產品之一。
一直以來,蘋果的產品以高審美、高標準、嚴要求著稱。 庫克曾說過,目前市場上沒有一款AR眼鏡能讓自己滿意,就像蘋果正式推出AppleWatch前,庫克也曾說過類似的話,表示沒有一款穿戴產品令他滿意。 那麼庫克到底想要做出一款什麼樣的AR眼鏡? 它能否重現蘋果昔日輝煌,再次引領新的消費風暴?
這些疑問讓人們對蘋果的AR設備動態一直持有高度關注,都想知道蘋果打造的AR眼鏡會是什麼樣? 我們通過盤點蘋果今年獲得的 11 項與 AR 有關的專利授權以及蘋果 AR 設備的爆料資訊,與大家一同前瞻蘋果的 AR 眼鏡。
當然,有關的 AR 專利還可能運用在頭顯、手機、手錶甚至汽車等產品上,畢竟蘋果可是越來越能賺錢,涉及的消費業務面也越來越廣,但作為第一款 AR 設備,AR 眼鏡還是非常有可能運用到這些專利技術。
連獲 11 項 AR 新專利,蘋果用 AR 眼鏡化身空間掃描器
蘋果即將重磅推出的AR眼鏡會有哪些讓人值得期待的亮點? 通過解讀專利檔,我們推測出蘋果AR眼鏡可能具有環境應用模型、以物件為中心的掃描、建立虛擬空間以及提供空間音訊等功能。
▲ 蘋果 2021 年獲得與 AR 眼鏡有關的專利資訊匯總
在今年的11個專利中,我們看到了三個比較有意思的專利,也由此來解密蘋果的AR眼鏡”真面目”。
1、拍張圖就能畫平面圖,設計師的必備「神器」?
過去人們測量房間面積主要用捲尺,這種方法費時又費力,但人們如果戴上蘋果的AR眼鏡,可能通過環顧四周就能獲得房間的平面圖。
並且,由於室內環境有像桌子,沙發等物體會模糊掉房間的線條,導致人們難以按照視頻和感測器來構建精準的平面圖。
面對這些問題,蘋果選擇通過 3D 點雲(Point Cloud)技術和 3D 顯示技術來測量房間的結構,創建平面圖。 這些技術通過文字或者符號標記房間中的邊界、牆壁、門窗等物體,並擁有特殊的測量方式。
▲ 通過攝影頭測量房間的結構
這樣,使用者就可以邊戴著AR眼鏡,邊即時預覽房間的平面圖。
2、蘋果將如何打造「元宇宙」? 先建個化身來玩玩
蘋果此前曾發佈了擬我表情功能,該功能可以同步模仿使用者的表情。 原來擬我表情只模仿用戶的頭部運動,現在這個範圍可以擴大到全身。 該專利目前主要為頭戴式設備(HMD)設計,但未來也可能應用於一些 AR 產品上。
該項技術會通過多個攝像頭,收集你的姿態資訊,並由你來定製一個虛擬化身。 同樣,你的化身會根據你的動作變化而變化。 比如說,你邊說話邊做手勢,你的虛擬化身也會邊說話邊做手勢。 這將會豐富視頻的創作形式,與遊戲產品聯動可能會擁有更大的應用範圍。
▲ 類似於 Digital Domain 軟體研發主管 Doug Roble 以及他的虛擬化身
3、空間觸覺/音訊:蘋果”拍了拍”你的腦袋,讓你轉個頭
在增強空間觸覺感知方面,AR 眼鏡將會通過觸覺引導方式,將使用者的注意力轉移到虛擬電話會議或者其他地方上。 比如說,戴著AR眼鏡的用戶可以感覺到眼前的圖案正在向左移動,並通過震動的方式提示使用者向左邊轉動。
▲ FaceTime 更新了與空間音訊相關的功能
與空間觸覺的引導方式差不多,空間音訊主要根據使用者的頭部變化調整聲音的變化。 該技術將通過圖像感測器監測用戶的頭部變化,還提供濾波器以及視覺指引,使得用戶擁有更好的音樂體驗。
現在基本上只有 AirPods Pro、AirPods Max 和小米真無線降噪耳機 3 Pro 支援空間音訊應用,其他支援空間音訊功能的產品並不多。
4、AR 識人/識車:專為滴滴打造? 再也不用擔心上錯車了
下班高峰時期,路邊往往會有多家網約車在等待自己的顧客,但由於車輛較多,顧客往往容易出現上錯車的情況。 針對這種情況,蘋果的新專利打造了一款 AR 系統,當你佩戴 AR 眼鏡時,你或許可以從眾多車輛中一眼找到自己的網約車。
該系統將與網約車軟體聯手,並提供雙向AR識別服務,即司機可以及時在人群中找到自己的顧客,顧客也能及時在車海中找到自己的網約車。 由於蘋果曾在 2016 年向滴滴出行投資了十億美元,並且據公開消息來看,蘋果沒有投資其他的打車軟體,因此,這款 AR 系統有可能專為滴滴打造。
▲ 實現接近感測的增強現實系統的框架圖
該系統可以通過行動裝置的相機捕獲圖像,並用指示符或標識碼來識別相應的車輛和乘客,並在設備上進行顯示。 通過簡單直白的顯示標記,你在下班高峰期將會避免上錯車的尷尬。
攻克顯示難題,蘋果多項專利妙解資訊困境
蘋果的 AR 眼鏡會給人們帶來怎樣的體驗,能否真正地在日常生活中幫助消費者? AR 眼鏡作為下一代智慧穿戴設備,為消費者顯示數位世界的資訊是其重要作用之一,能夠加速數位世界和物理世界的資訊相結合,但目前市場上的 AR 眼鏡仍在數據傳輸、信息顯示上存在不足之處。
據專利文件顯示,蘋果正通過點雲、虛擬信息顯示技術來給出這些難題新的解法。
1、攻克數據難題,通過點雲壓縮加快數據速度
點雲主要是指空間中點的數據集,通常由三維掃描儀獲取三維物體的相關數據。 蘋果在iPhone 12 Pro 系列搭載的 LiDAR 雷射雷達掃描器就可以支援點雲的數據收集和傳輸。
新專利報告表示可以通過鐳射雷達掃描器形成”點雲壓縮”,為現實提供更多資訊。
該技術可以用於 VR、AR、為地圖服務的地理資訊系統、體育重播廣播、博物館展示、Project Titan 的自主導航等等多個專案中。
2、路癡黨的福音:在真實環境中顯示虛擬引導資訊
蘋果於今年9月獲得一項在真實環境中顯示虛擬資訊有關的專利,該專利可以通過行動裝置讓使用者可以來定位和導航到目的地。
目前,AR 領域的資訊服務通常需要使用不同的技術組合完成,並且,無法根據場景的變化及時更新資訊。 此外,一些常規 GPS 顯示技術往往不能提供足夠精確的位置資訊。
新系統將會根據真實的場景數據顯示出至少一條虛擬資訊,並且還會以低精度來顯示遠處的虛擬資訊。
▲ 在真實環境中顯示虛擬引導信息專利示意圖
具體來說,當使用者與目標區域較近時,其他無關區域的相關信息將會逐漸消失或粗略顯示,而目標區域內的數字資訊也會更加詳細。 不僅如此,隨著人們逐漸靠近目標區域,相關數據也會更加準確。
千人研發團隊,五年收購11家公司
要打造一款可以引起新消費風暴的產品,需要的可不止是技術支撐,更需要富有創新和創造能力的人才作為強有力的後盾。
蘋果作為率先在 AR 佈局的玩家之一,目前已經有了一個近千人左右的 AR 研究團隊。 據彭博社報導,現在負責蘋果 AR 業務的高管是邁克・洛克威爾(Mike Rockwell),其上級為蘋果硬體工程高級副總裁丹・里喬(Dan Riccio)。
邁克・洛克威爾(Mike Rockwell)此前是杜比的執行副總裁、杜比實驗室的資深研究員,現在則成為了蘋果下一任 CEO 的”候選人”之一。
▲ 邁克・洛克威爾(圖源:Patently Apple)
該團隊還有涉及視頻遊戲、音訊指導、計算機視覺和特殊效果領域的新員工,以及在供應鏈和程式管理方面經驗豐富的蘋果老員工。 如曾在蘋果負責手錶設計的 Fletcher Rothkopf,和創建了音效標準 THX 的 Tomlinson Holman。
這幾年,蘋果還陸續從全球各地招募人才,壯大自己的AR研發團隊。 此前,蘋果已經從 Magic Leap 挖走了 Li Zeyu,擔任自家的高級電腦視覺演算法工程師。
不僅如此,前亞馬遜 Lumberyard 虛擬實境平臺的首席工程師 Cody WHite 以及曾在Hololens和 Google Earth 工作過的 Avi Bar Zeev 都陸續加入了蘋果 VR/AR 研究團隊,但有趣的是,這兩位專家又先後離職,原因尚未披露。
除了人才儲備,蘋果還通過收購多家公司增強自身的技術儲備。
2013年蘋果收購以色列硬體公司 PrimeSense 後,蘋果又陸續收購了十余家與 AR 領域有關的公司,涉及感測器,AR 軟體、AR 內容生態甚至是 AR 鏡片等多個方面。
▲ 蘋果歷年來收購與AR眼鏡有關的公司信息匯總
綜上所述,蘋果在AR專案上已經做好了人才儲備和技術儲備。 現在,萬事俱備,只差正式的產品推出,接受市場的考驗。
硬體未出,AR 平臺先起
儘管蘋果的 AR 眼鏡還尚未正式露面,但蘋果早已在 AR 領域做出了不少的嘗試,不但在 2021WWDC 大會上帶來了 ARKit 5 系統平臺,而且還推出來 Object Project、RealityKit 2 等多項與 AR 有關的功能。
蘋果表示,目前已有 7000 名開發者開發了 1 萬款支援 AR 的 iOS 應用程式,疫情期間,人們可以通過相關 AR 軟體來購買商品或者完成家居裝修。
不僅開發人員可以在ARKit平臺上創造自己的產品,一些業餘AR愛好者也可以在ARKit開發平臺上DIY一下自己的AR軟體。
此外,今年秋季發佈會上蘋果大力推出的Apple TV+ 也有可能會成為其未來內容生態的一個重要來源。
儘管蘋果還沒有推出專屬的 AR 軟體商店,但是其 AR 內容生態以及平臺規劃已經可以逐漸看到雛形,這也將成為蘋果 AR 眼鏡的突出優勢之一。
蘋果的 AR 眼鏡性能如何?
強大的技術庫支撐、優秀的研發團隊和技術人才、豐富的內容生態,看起來蘋果AR眼鏡在發佈之前就已經佔據了不少優勢,但對一款消費級的產品來說,性能才是檢驗一切的標準,也是產品最重要的抓手。
在晶元方面,據 The Information 報導,有關蘋果 AR 眼鏡的晶片設計已經完成,現在已經進入試產階段。
報告透露,該晶元採用了台積電 5nm 製程工藝,有 CPU 和 GPU,但沒有屬於蘋果的神經引擎。 據悉,蘋果的這款晶片可能會通過無線通信與一些主機設備進行連接,將由主機來承擔算力。
不僅如此,據行業消息,這款 SoC 的 CMOS 圖像感測器版本異常大,其尺寸大小接近一個頭顯鏡頭。 這也許是為了可以更快地從用戶周圍環境捕捉高解析度的圖像數據,提供更好的場景渲染或者其他AR服務。
另外,蘋果的 AR 眼鏡可能會更偏向輕量化、分體式的設計,彭博社還曾表示蘋果會出一款賈伯斯特別款。 業內各大設計師也紛紛開動腦筋,來”幫”蘋果設計新款AR眼鏡。
韓國設計師 Martin Hajek 參考 Apple Watch 的錶盤和 iPhone 配色設計了新款 AR 眼鏡的概念圖。
▲ 韓國設計師 Martin Hajek 設計的蘋果 AR 眼鏡外觀
從荷蘭的三維藝術家 Martin Hajek 公佈的設計圖來看,蘋果 AR 眼鏡又可能會和普通的眼鏡差不多。 他在鏡框採用了金屬材質,並在內部放置了無線天線和感測器,鏡框兩側擁有WiFi和藍牙零件。
▲ 荷蘭藝術家 Martin Hajek 設計的蘋果 AR 眼鏡外觀
在顯示器方面,郭明錤表示蘋果的AR眼鏡可能採用OLED螢幕,由於蘋果此前收購與AR鏡片相關的創企,因此蘋果很有很可能自己研發AR眼鏡的鏡片。
在整機代工方面,歌爾目前是全球中高端 AR/VR 設備的代工龍頭玩家,曾經為索尼和 Facebook 的頭顯代工。 據行業預測,2021 年歌爾股份的 AR/VR 設備組裝佔全球 80% 市場的份額。 由於此前歌爾還為蘋果代工過 AirPods 等相關產品,基於它與蘋果之間的長期合作關係,此次蘋果的 AR 眼鏡整機代工有可能會由歌爾來承擔。
結語:蘋果入局或加速AR眼鏡市場發展
我們可以看見,蘋果為自家的 AR 眼鏡在技術、人才、資金方面都投入了大量的經力,也試圖針對顯示技術難題帶來一些新的玩法。
AR 眼鏡的概念已經很久了,但一直尚未出現較為成熟的產品。 像微軟Google 儘管發佈了一些智慧眼鏡產品,但尚未得到使用者的廣泛認可。 Adobe 的 AR 負責人史蒂芬勞・科拉薩也曾表示”頭顯、AR 等技術產品在我們的路線圖中,但目前沒有一款達到我們能夠進行部署的臨界品質。 ”
蘋果的 AR 眼鏡發佈成為全行業關注的大事,每一次蘋果的發佈會我們都看見大家對蘋果的 AR 眼鏡持有高度關注。 根據產業鏈消息來看,蘋果將在 2023 年左右推出這款 AR 眼鏡。 即將發佈的產品能否引起其他軟體、硬體以及內容生態玩家加入AR市場,我們也將持續關注最新動向。