蘋果的VR/AR新專利曝光：以後的頭顯或許長這樣

日前美國專利與商標局公布了蘋果公司申請的一批新的專利，其表明蘋果仍然在研發與虛擬現實和增強現實相關的技術，其中包含了一個用於創建虛擬現實內容、頭顯概念及3D文件編輯的多重解析度系統。

蘋果內幕消息網AppleInsider整理了近年來蘋果在VR/AR上專利技術的布局情況，從這些專利中，可以大致看出傳聞中將在2020年前後發售的蘋果AR頭顯可能的設計方向。

1. Predictive，Foveated Virtual Reality System（注視點預測VR系統）

2017 年9月21日蘋果提交了一項名為「Predictive，Foveated Virtual Reality System」 的專利，旨在打造一個能製作VR和AR內容且以最低延遲向用戶渲染內容的VR系統。在VR設備中顯示高質量圖像所需的大量數據可能會在顯示上有所延遲，從而導致用戶出現頭痛，噁心以及眼睛疲勞等癥狀。而用提升硬體性能這種常規方法解決這個問題會極大的提升成本。

蘋果的解決方案是選擇性的減少向用戶的VR頭顯傳輸的數據量。在渲染時，系統將以兩種不同的解析度輸出：分別是高質量圖像（可展示圖像更多細節）與較低質量的部分。頭顯的周圍還設置了多個攝像機，可以為用戶拍攝生成高解析度圖像和低解析度圖像。

理論上來說，更高解析度的圖像將顯示在用戶所關注的區域，由注視跟蹤模塊進行監控; 其餘部分則由較低解析度的圖像填充，這樣做的原理是，人類肉眼的外圍視覺無法抓住細節，人們的注意力會主要集中在高解析度區域。

至於「Predictive（預測性）」這一點，系統將分析用戶的頭部和眼睛運動，然後判斷圖像哪部分需要以更高解析度進行渲染。

2. Head-Mounted Display Apparatus for Retaining a Portable Electronic Device with Display（保留攜帶型計算終端的頭顯 ）

去年11月15日蘋果提交了一份專利，專利名稱是「保留攜帶型計算終端的頭顯」。

從這種頭顯的設計圖來看，用戶可以從一側插入智能手機。攜帶型電子設備可以物理地耦合到頭顯上，使得攜帶型電子設備可以戴在用戶的頭上。其專利圖上描繪了一款遮陽式眼鏡形狀的設備，能夠支持用戶從一側插入iPhone手機。

這份專利是基於蘋果早先的發明基礎，其中一項是基於2016年蘋果申請的專利，另一項甚至可以引申至2008年的一份基於遮陽鏡的相關專利。這無疑證明了蘋果公司仍然對這一概念感興趣。但除了外界的傳言，蘋果並未正式向市場推出這樣一款設備。

在今天的文件中顯示的安裝部分內有一個Lightning介面，使iPhone能夠與頭顯組件進行通信，屏幕與用戶的眼睛一致。頭顯上留出了一部分空間用來安裝一個小型攝像頭，用於拍攝用戶面前的真實空間，這有可能是用於AR應用。頭顯側面集成了揚聲器和按鈕，鏡腿兒的耳塞則用以提供音頻，還有一個獨立的控制器能為用戶帶來額外的操控功能。

這份專利解釋了插入式頭顯設備要優於連接PC的頭顯設備的原因，因為其無需連接至其他硬體，只需iPhone即可渲染和顯示圖像。

3. Display System Having World and User Sensors（具有世界和用戶感測器的顯示系統）

2016年9月22日蘋果提交了一項「具有世界和用戶感測器的顯示系統」的專利 ，其中描述了一款混合現實頭顯系統，能夠提供疊加虛擬內容的真實環境3D虛擬視圖。儘管看上去與Oculus Rift等傳統VR頭顯類似，但蘋果設備顯然更依賴於感測器。

外部是感測器，用於收集有關用戶周圍環境的信息，包括多個實時視頻視圖、深度信息和光照信息。同時，其他感測器將追蹤用戶的頭部運動、視線、表情和手勢，並將這一切轉化成系統的用戶輸入。

通過捕捉每隻眼睛在不被頭顯遮擋情況下所看到的畫面，系統能夠創建一種增強現實圖像，亦即將眼睛感知的現場畫面與虛擬對象相結合。這樣的系統有助於AR和VR，但與前面提到的專利申請不同，它很可能需要連接至主機才能起作用。

4. 3D Document Editing System（3D文檔編輯系統）

蘋果最初於2016年9月20日提交的「3D文檔編輯系統」的專利，描述了如何通過VR或AR設備、鍵盤和手勢識別系統來在3D空間中編輯文檔。蘋果寫道，藉助基於3D的系統（非今天使用的傳統2D系統），用戶將能夠編輯製作原生3D文檔，包括多維度視角帶來的文本效果的優化。

在其基本形式中，該系統與普通的基於2D的文本編輯器非常相似，不同點在於屏幕是懸浮在用戶面前。除了在寫文本或添加其他數據時使用X軸和Y軸以外，還可以使用手勢將文檔的區域向前移動到Z軸上，與文檔的其餘部分相比更靠近用戶。

這可以用來用來突出特定元素，以引起對該部分的注意。例如，可以在文檔上提供網頁鏈接，以方便讀者閱讀時使用手勢或控制器訪問網頁。

相信大家都知道，蘋果會定期申請專利，而且每周向美國專利及商標局提交數十份或數百份申請。今天列出的專利只是美國專利及商標局在一天內發布的128項蘋果專利申請中的一部分.

值得一提的是，這只是專利申請，目前尚不清楚蘋果是否將在未來的產品或服務中應用相關的發明。

【資訊編譯自：appleinsider】

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