11月3日，美國(guó)專利商標(biāo)局公布了蘋果公司的一項(xiàng)專利申請(qǐng)，該申請(qǐng)涉及一種計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，更具體地說，涉及一種技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中提供虛擬物體的有形可視化圖象。蘋果區(qū)分了計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)(CGR)環(huán)境，如VR、AR、MR(混合現(xiàn)實(shí))和AV(增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí))，這可能會(huì)在未來的蘋果頭顯（或不同的頭顯）中得到支持。

蘋果首先指出，電腦可以完全投射或部分疊加電腦生成的圖像到用戶的視圖上，從而提供一個(gè)由電腦生成的現(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)。頭顯可以選擇性地檢測(cè)用戶的真實(shí)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，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(dòng)。

通過模擬出來的動(dòng)作，用戶可以與計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互。蘋果的發(fā)明涵蓋了在計(jì)算機(jī)生成的現(xiàn)實(shí)環(huán)境（CGR）中提供虛擬對(duì)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)境中的虛擬對(duì)象（無形的）誤認(rèn)為是存在于CGR環(huán)境之外的真實(shí)的有形對(duì)象。

 因此，專利技術(shù)提高了用戶的便利性，并進(jìn)一步為用戶在與CGR環(huán)境進(jìn)行交互時(shí)提供了更高的安全性，使用戶能夠快速和容易地識(shí)別CGR環(huán)境中的對(duì)象是一個(gè)非有形的虛擬對(duì)象，還是與真實(shí)環(huán)境中的、有形的對(duì)象相對(duì)應(yīng)。

這些技術(shù)并不局限于為特定類型的CGR環(huán)境，而是可以在任何類型的CGR環(huán)境中提供有形的可視化對(duì)象，比如，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。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）環(huán)境（或者說虛擬環(huán)境）是指完全基于計(jì)算機(jī)生成的一個(gè)或多個(gè)感官輸入的模擬環(huán)境。VR環(huán)境包括多個(gè)虛擬對(duì)象（比如計(jì)算機(jī)生成的樹、建筑物和人物化身），用戶可以與之進(jìn)行感知和（或）交互。用戶還可以通過模擬人在計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中的存在和（或）通過模擬人在計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中的物理運(yùn)動(dòng)子集來感知和（或）與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的虛擬物體進(jìn)行互動(dòng)。

混合現(xiàn)實(shí)（MR）環(huán)境是指一個(gè)模擬的環(huán)境，可以整合來自物理環(huán)境的感官輸入內(nèi)容。在虛擬連續(xù)性上，混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境介于整個(gè)物理環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間，但不包括兩端。

 混合現(xiàn)實(shí)的例子包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)虛擬。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）環(huán)境是指一個(gè)或多個(gè)虛擬對(duì)象被疊加在一個(gè)物理環(huán)境或其表示上的模擬環(huán)境。例如，用于呈現(xiàn)AR環(huán)境的電子系統(tǒng)可能是透明或半透明的顯示器，通過該顯示器，用戶可以直接查看物理環(huán)境。虛擬對(duì)象呈現(xiàn)在系統(tǒng)透明或半透明的顯示器上，以便AR用戶能夠感知疊加在物理環(huán)境上的虛擬對(duì)象。

增強(qiáng)虛擬環(huán)境(augmented virtuality, AV)是指虛擬環(huán)境或計(jì)算機(jī)生成的環(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)特點(diǎn)的表征。例如，一個(gè)AV公園可能有虛擬的樹和虛擬的建筑物，但人物的臉是由真實(shí)照片精準(zhǔn)復(fù)制出來的。一個(gè)虛擬物體可以采用一個(gè)或多個(gè)成像傳感器輸出的形狀或顏色，以及一個(gè)虛擬物體可以采用與物理環(huán)境中太陽(yáng)位置一致的陰影。

電子系統(tǒng)有許多不同類型，使用戶能夠感覺各種CGR環(huán)境并（或）與其進(jìn)行交互，比如頭戴式系統(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通過一種媒介可以把圖像的光線信號(hào)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、激光掃描光源或將這些技術(shù)進(jìn)行任意組合。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?/span>

投影系統(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(duì)象投射到物理環(huán)境中，例如全息圖或物理表面。

Apple專利FIGS. 1A和FIGS . 1B展示了用于各種計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)技術(shù)的示范系統(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、射頻電路104、存儲(chǔ)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。

在一些示例中，系統(tǒng)＃100的元件在基站設(shè)備（諸如遠(yuǎn)程服務(wù)器，移動(dòng)設(shè)備或筆記本電腦的計(jì)算設(shè)備）中運(yùn)行。另外系統(tǒng)中的其他元件在頭戴式HMD設(shè)備中運(yùn)行，保持HMD設(shè)備與基站設(shè)備通信。

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）。

蘋果的專利圖2A-2D作為概述，演示了一個(gè)示范技術(shù)，可以在僅包含虛擬對(duì)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，演示如何在CGR環(huán)境中提供可視化反饋。

專利顯示，該申請(qǐng)于2019年第二季度提交。