蘋果新專利：未來頭顯可支持計(jì)算機(jī)生成的CGR環(huán)境
11月3日，美國專利商標(biāo)局公布了蘋果公司的一項(xiàng)專利申請，該專利涉及計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，更具體地說，涉及一種用于頭顯內(nèi)計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中提供虛擬對象的有形可視化技術(shù)。Apple區(qū)分了將來的Apple頭顯（或各種頭顯）可能支持的計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)（CGR）環(huán)境，例如VR，AR，MR（混合現(xiàn)實(shí)）和AV（增強(qiáng)虛擬）。蘋果首先指出，電腦可以將生成的圖像全部投影或部分疊加在用戶視圖上，從而提供一個(gè)用戶可以體驗(yàn)的電腦生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以基于不同類型的現(xiàn)實(shí)。頭顯可選擇檢測用戶的真實(shí)運(yùn)動并進(jìn)行投影，并在計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境的一系列視覺圖像或視頻中模擬這些運(yùn)動。通過這些動作在計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中投影或模擬，用戶可以與計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的對象進(jìn)行交互。蘋果的發(fā)明涵蓋了在計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)（CGR）環(huán)境中提供虛擬對象可視化的技術(shù)，其中CGR環(huán)境為用戶提供了與CGR環(huán)境交互的逼真和身臨其境的體驗(yàn)。因?yàn)檫@種體驗(yàn)是真實(shí)的、沉浸式的，所以用戶很容易將CGR環(huán)境中的虛擬（因此是無形的）對象誤認(rèn)為是存在于CGR環(huán)境之外的真實(shí)的有形對象。因此，所描述的技術(shù)增加了用戶的方便性，并且通過使用能夠快速且容易地在視覺上識別CGR環(huán)境內(nèi)的對象是否是非有形虛擬對象或?qū)?yīng)于真實(shí)環(huán)境中的真實(shí)（因而是有形的）對象，從而在與CGR環(huán)境交互時(shí)為用戶提供增強(qiáng)的安全程度。這些技術(shù)并不局限于為特定類型的CGR環(huán)境提供有形的可視化，而是可以在任何類型的CGR環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。這些環(huán)境包括，例如，基于混合現(xiàn)實(shí)的CGR環(huán)境和基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CGR環(huán)境。增強(qiáng)虛擬環(huán)境（augmented virtuality， AV）是指虛擬環(huán)境或計(jì)算機(jī)生成環(huán)境中包含一個(gè)或多個(gè)物理環(huán)境感官輸入的模擬環(huán)境。感官輸入可能是物理環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)特征的表征。例如，一個(gè)影音公園可能有虛擬的樹和虛擬的建筑物，但人們的臉是由真人拍攝的照片逼真地復(fù)制出來的。另一個(gè)例子是，一個(gè)虛擬對象可以采用一個(gè)或多個(gè)成像傳感器成像的物理物品的形狀或顏色。再舉一個(gè)例子，虛擬物體可以采用與物理環(huán)境中太陽位置一致的陰影。有許多不同類型的電子系統(tǒng)，使人能夠感覺和/或與各種CGR環(huán)境交互。例子包括頭戴式系統(tǒng)、投影式系統(tǒng)、平視顯示器（HUDs）、具有綜合顯示功能的汽車擋風(fēng)玻璃、具有綜合顯示功能的窗戶、以鏡片形式設(shè)計(jì)的顯示器（例如，類似隱形眼鏡）。頭戴系統(tǒng)可以有一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)集成的不透明顯示器。與不透明的顯示器不同，頭戴式系統(tǒng)可以有透明或半透明的顯示器。透明或半透明的顯示器可以有一種媒介，通過這種媒介，代表圖像的光線直接照射到人的眼睛上。顯示器可以使用數(shù)字光投影、oled、led、uLEDs、硅上的液晶、激光掃描光源或這些技術(shù)的任何組合。所述介質(zhì)可以是光波導(dǎo)、全息圖介質(zhì)、光學(xué)組合器、光學(xué)反射器或其任何組合。在一個(gè)示例中，可以將透明或半透明顯示配置為有選擇地變?yōu)椴煌该鳌；谕队暗南到y(tǒng)可以使用視網(wǎng)膜投影技術(shù)，將圖像投射到人的視網(wǎng)膜上。投影系統(tǒng)也可以配置成將虛擬對象投射到物理環(huán)境中，例如全息圖或物理表面。下面的蘋果的專利圖1A和圖1B描述了用于各種計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)技術(shù)的示例性系統(tǒng)#100。在一些例子中，如圖1A所示，系統(tǒng)#100包括設(shè)備100a。設(shè)備100a包括各種組件，如處理器102、RF電路104、存儲器106、圖像傳感器108、方向傳感器110、麥克風(fēng)112、位置傳感器116、揚(yáng)聲器118、顯示器120和觸摸敏感表面122。這些組件可選地通過設(shè)備100a的通信總線（es） 150進(jìn)行通信。蘋果專利圖1A和1B在一些例子中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)# 100的元素在一個(gè)基站設(shè)備（例如，計(jì)算設(shè)備，如遠(yuǎn)程服務(wù)器，移動設(shè)備，或筆記本電腦）和其他元素的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)# 100在頭顯顯示器（HMD）設(shè)備設(shè)計(jì)為用戶，在頭顯顯示器設(shè)備與基站通信設(shè)備。如上圖1B所示，在一些示例中，系統(tǒng)#100包括兩個(gè)（或多個(gè)）通信設(shè)備，例如通過有線連接或無線連接（HMD + MacBook或iPhone或iPad）。作為一個(gè)概述，蘋果的專利圖。下面的2A-2D演示了一個(gè)示例性技術(shù)，用于在僅包含虛擬對象的CGR環(huán)境中提供指示可見性的視覺反饋。下面的蘋果專利圖4A是一個(gè)流程圖，演示了一種在CGR環(huán)境中提供可視化反饋的方法。CGR環(huán)境下的蘋果專利流程圖據(jù)悉該專利是蘋果在2019年第二季度提交申請的，工作時(shí)間可以追溯到2018年第二季度。由于這只是一項(xiàng)專利申請，因此目前還不知道該產(chǎn)品上市的時(shí)間。