苹果在研究领域拥有广泛的研究,以掌控未来的增强现实和虚拟现实市场。

【2024-03-22 20:02:59爱思瑞网快讯】

苹果在研究领域拥有广泛的研究,以掌控未来的增强现实和虚拟现实市场。

苹果已经针对许多看起来不那么有趣的技术提交了专利申请。这些专利申请共同构建了一个世界,即Apple Vision Pro和增强现实体验可以随时随地使用的世界。

在电影《玩命小宅男》中,瑞恩·雷诺兹饰演的盖伊是一个电子游戏世界中的非玩家角色。他注定重复地过同样的一天,成为一个毫无特色的银行出纳员,这家毫无特色的银行一再被戴着墨镜的罪犯抢劫。

在电影的开场场景中,盖伊解释了戴墨镜的人可以为所欲为,被视为无所不能的英雄。他并不知道,这些强大的人物实际上是控制他所在游戏的真实世界玩家的化身。

在每天的一次银行劫案中,盖伊没有顺从戴墨镜的劫匪的命令,而是反抗并夺走了他的墨镜。盖伊在离开银行时戴上了墨镜,突然间可以像真实玩家一样看到他周围的世界。

一个戴着眼镜的人吃惊地奔跑,身穿白色衬衫,有一个姓名标牌,一条条纹领带和卡其色裤子。

一副眼镜(或头戴式显示器)能改变你的世界吗?由20世纪影业提供

这是一个受《堡垒之夜》启发的混搭,其中玩家的生命条可见。一个漂浮的急救包恢复了盖伊的生命值,衣物和武器升级则可以在他看到的任何地方购买。

阅读专利通常不会让我想起电影。然而,在最近一次查看苹果每周专利更新的过程中,我发现了一些相关的专利申请,这些申请将苹果计划中让这部电影变为现实的线索拼凑在一起,至少在某种程度上是这样。

苹果的改变增强现实(AR)的专利

最重要的是一个”室内外位置确定系统”的专利。该专利描述了一种使用苹果的超宽带芯片以及各种其他设备来确定用户位置的系统。在实践中,像WiFi路由器这样的设备已经可以确定一个人的位置,但通常用于一般化的位置确定。

三边测量法可以给出一个人位置的大致概念。苹果的专利增加了一些新的方法,使得位置确定更加准确,通过同时利用各种额外的无线设备。

可用的信号越多,定位的准确性就越高,就像全球定位系统(GPS)通过检测到更多的卫星而获得更高的精度一样。

该专利描述了典型的无线设备,同时测量和评估,以获得关于给定空间中某人位置的更准确的图片。WiFi和蓝牙发射设备已经可以同时使用,但是这项专利添加了一些有趣的内容。

带有标记的黑白平面图,标有房间、家具符号和定向说明。

苹果的专利申请中展示了多个摄像头用于位置检测。

苹果计划使用能够追踪用户并广播位置数据的摄像头。在实践中,这项技术听起来类似于亚马逊的亚马逊无人商店所使用的技术。在亚马逊的情况下,多台摄像头从多个角度追踪顾客,以实现自动结账系统,根据店内的计算机看到顾客拿起的物品计费。

苹果的应用程序将代替使用图像识别来追踪物体,来定位用户在物理空间中显示混合现实(MR)内容。目前,苹果Vision Pro依赖其透视摄像头和物理传感器来确定用户的位置,包括他们放置的显示器或“悬挂”的艺术品的位置。

苹果的技术将使得MR物体可以放置在任何环境中,而不依赖图像识别来跟踪物体。

使用多个小设备可以在“现实世界”中实现交互式体验,并具有超精确的用户定位。随着每个设备的增加,体验将变得更好。我可以想象出一些非常有趣的使用案例。

和电影《玩命小宅男》一样,使用苹果Vision Pro和未来的设备,可以实现沉浸式的交互体验。不同于《玩命小宅男》,这项技术更像是威廉·吉布森的小说,希望没有末日情节。

提高室内精度,获取更好的增强现实(AR)体验

在零售环境中有明显的应用,尽管这是最普通的使用案例。例如,你可以走进一家苹果店,看到iMac的规格悬浮在其上方,或者拿起一部iPhone手机壳,然后有它的图像叠加在你的手机上,这样你就可以看到它的样子。

将MR内容叠加在物理世界上并不是一件新鲜事,已经在游戏和手术等各个领域得到应用。

穿着橡胶手套和口罩的外科医生操作现代设备,一个人佩戴着头戴式设备,前景有一个带有工具的托盘。

手术团队(左边)使用苹果Vision Pro(图片来源:伦敦独立医院,来自每日邮报)

主场优势

身临其境的体育赛事的想法更有趣。与坐在场边观看比赛相比,通过电视观看比赛的最大优势在于广播包含实时统计数据、有关球员和比赛的信息以及专业的评论。

在观看比赛时叠加统计数据并不是什么新鲜事,但这种位置感知技术可以提供超精确的MR内容定位。与一般化的MR元素不同,定位观众的能力将带来一些有趣的可能性。

这项专利的关键是将这个想法扩展到室外环境。典型的室外空间缺乏多个WiFi点,限制了三边测量的可能性。低功率蓝牙设备可以添加到混合使用,极大改善位置检测。

包括传输角度视图数据的摄像头将使人们能够设置多个设备,并具备位置感知环境。也许很快就会有一个苹果iSpy。

目前在体育界中最好的MR技术之一是用于足球比赛广播的虚拟第一次进攻线。在现场,看到进攻队需要到达哪里才能获得第一次进攻是很容易的,但在电视上很难显示出这个线的位置。

尽管你可以在现实世界上叠加数据使用苹果Vision Pro和Meta的Quest 3,但这些信息无法与位置相关联。换句话说,你可以叠加有关比赛的常规统计信息,但不能将其定位到用户所坐的位置。

在这个例子中,无论一个人坐在哪里,都可以看到第一次进攻线。无论是站在端区后面还是坐在球场上的50码线附近,进攻线都可以根据用户的视角进行准确的显示。

实时数据可以很容易地叠加在个别球员身上,无论球员在球场上的位置如何,都会一直跟随他们。例如,如果你想知道一名棒球选手的击球率统计数据,无论参与者坐在哪里,都可以将其放置在该球员的头上。

场馆可以增加更多的传输点,例如额外的WiFi设备和摄像头,从而使场馆或零售店增加简单的设备并实现沉浸式体验。

两部智能手机显示有关增强现实内容的应用程序界面以及一系列电视节目或电影的剧集选择。

这些示例显示了有关电视节目或电影增强现实内容的通知,但可以扩展到更有趣的增强现实应用。

发现附近的增强现实(AR)

和第二个有趣的专利”电子设备上的增强现实内容通知”相关,单独看起来只是一个在手机上触发附近的MR体验警报的方法。

正如其名称所示,将这一概念与第一个专利相交,将让人们知道他们是否进入了一个沉浸式环境。这些通知可能会出现在Apple WatchiPhone上,大多数人目前可能会在iPhone上有这种体验,因为它已经可以进行混合现实。

这些专利并不是指向更加沉浸的AR世界的第一批专利,尽管它们是首次描述将这种体验扩展到全球。苹果正在寻求提高MR头盔的精度,并且一项有趣的新的专利申请指出了在室外环境或适当条件下室内追踪用户位置的其他方法。

该专利使用”天体物体”来帮助定位3D环境。确定方向的大多数系统都包括电子指南针和对观察到的物体(例如家具和墙壁)的识别。该专利结合了太阳和月亮相对于用户的位置,为用户提供更精确定位的能力。

专利展示了太阳在一个房间的窗户上被检测到的情况,但也描述了它在户外的使用。在一个体育场的MR示例中,太阳在头顶的位置会提供关于用户所看的方向的强烈上下文线索。

当然,这也需要设备能够获得有关太阳相对于年份和用户海拔高度的超精确信息。

技术图解,其中包括投影仪、屏幕和光线等各种元件。

使用太阳或月亮的位置,苹果计划提高用户的增强现实(AR)位置精度。

为了增强在增强现实中的用户体验,并提供更好的与世界和虚拟元素交互的方式,苹果已经提交了一项描述补充捏合手势的专利申请。

与苹果的其他专利不同,这项专利描述了多个增强现实用户如何与物理和生成的3D物体进行交互。作为一个例子,这项技术将允许多个Apple Vision Pro用户,甚至使用iPad或iPhone的用户以不同的角度查看物体,并以正确的方向出现。

佩戴控制器

苹果可能会将这些技术与其他几项专利结合使用,包括”带有线性致动器的物品”、”布料控制设备”以及传闻中的苹果戒指。

几乎可以肯定,苹果戒指会与苹果Vision Pro进行交互,可能能够提供更精确的跟踪并提供额外的控制表面。

智能戒指的草图,有不同的视图和一只手指着手表上的一个按钮。

自2019年提交的这项专利申请以来,苹果一直在研究智能戒指。

第一个专利在2020年提交,它允许手套或其他设备与传感器集成。也许这个专利是在苹果Vision Pro设计的早期探索中,但它表明,即使在四年前,苹果已经走上了非传统设备控制方式的道路。

第二个专利描述了一种将布料用于覆盖电子按钮的技术。这项专利的明显用途将是将按钮覆盖在布料表面的家庭设备上。这可以与手套的专利相结合,实现更具触感的用户体验,并在使用苹果的AR/MR工具时提供触觉反馈。

我们还只是沉浸式AR/MR世界的开始,目前由苹果的Vision Pro主导。虽然离XR体验的广泛采用和支持它的便携式硬件还有很长的路要走,但我们可以看到苹果在使XR成为我们日常生活的一部分的道路上已经迈出了第一步。

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