編譯/VR陀螺

今天，美國專利商標局正式授予蘋果公司一項專利，該專利涉及未來的混合現實頭顯系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以消除影響用戶對虛擬現實或混合現實環(huán)境的享受和耐力水平（即容忍度）的適應融合不匹配問題。

此外，本月早些時候據The Information報道，蘋果的混合現實頭顯需要連接到另一個設備使用，如iPhone。在今天的授權專利中，蘋果描述了他們的混合現實頭顯可以與MacBook、iMac、iPad或游戲控制器連接，以利用更高端的處理器和GPU。

據蘋果公司稱，傳統(tǒng)的VR和MR系統(tǒng)可能會出現適應性輻照失配問題，導致眼睛疲勞、頭疼和惡心等癥狀出現。當VR或MR系統(tǒng)生成的場景內容與大腦根據用戶兩只眼睛產生的立體會聚所預期的深度不一致時，就會出現適應性會聚失配。

例如，在一個立體系統(tǒng)中，顯示給用戶的圖像可能會欺騙用戶的眼睛，使其在較遠的距離上聚焦，而實際的圖像是顯示在較近的距離上。換句話說，眼睛可能試圖聚焦在與投影圖像的焦點深度不同的圖像平面或焦點深度上，從而導致眼睛疲勞和/或增加精神壓力。

適應-輻照不匹配問題是不可取的，因為這可能會分散用戶的注意力，或以其他方式減弱他們對虛擬現實或混合現實環(huán)境的享受和耐力水平（即容忍度）。這就是蘋果公司的專利所要消除的問題。

蘋果的授權專利涵蓋了混合現實（MR）視網膜投影儀系統(tǒng)的各種實施方案，旨在解決頭戴式AR、MR和VR系統(tǒng)中的融合-適應沖突。

專利描述了MR頭顯（例如，頭顯、護目鏡或眼鏡）的實施方案，它可能包括或實現MR系統(tǒng)的不同技術和組件。在一些實施方案中，MR頭顯可以包括一個反射式全息組合器，以將光引擎的多個（例如三個）投影儀的光引導到與用戶的眼睛相對應的眼盒中，同時還傳輸來自用戶環(huán)境的光，從而提供一個增強或混合的現實視圖。

全息組合器可以記錄一系列點對點的全息圖；每個投影儀與多個全息圖互動，將光投射到眼盒中的多個位置（稱為眼盒點）。全息圖的排列方式可以使相鄰的眼盒點被不同的投影儀所照亮。

在一些實施方案中，在給定時間內只有一個投影儀處于活動狀態(tài)；當激活時，投影儀將來自相應光源（例如RGB激光）的光投射到其所有的眼盒點上。然而，在一些實施方案中，一個以上的投影儀，或所有的投影儀，可以在同一時間激活。

在一些實施方案中，MR頭顯可以包括根據各種注視點追蹤技術中的任何一種實現的注視追蹤組件，例如，可以向控制器提供注視點追蹤輸入，以便由光引擎投射的光束可以根據主體眼睛的當前位置進行調整。例如，不同的光源和投影儀可以被激活，根據受試者眼睛的當前位置將光線投射到不同的眼框點上。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖5說明了一個混合現實（MR）系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用反射式全息組合器將光從多個投影儀導入主體的眼睛，同時也將光從環(huán)境傳輸到主體的眼睛?？偟膩碚f，圖5說明了視網膜投影儀MR系統(tǒng)的結構、組件和操作。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖6說明了一種MR頭顯，它包括一個反射式全息組合器，將光從光引擎導入受試者的眼睛，同時也將光從環(huán)境中傳輸到受試者的眼睛。

上述圖6所示的控制器#504可以控制光引擎#508的操作。控制器可以集成在控制盒#502中，或者至少部分由通過有線或無線（如藍牙）連接到控制盒的設備（如個人電腦、筆記本電腦、智能手機、平板設備或游戲控制器等）來實現。

控制器可以包括各種類型的處理器、CPU、圖像信號處理器（ISP）、圖形處理單元（GPU）、編碼/解碼器（編解碼器）、存儲器和/或其他組件中的一個或多個。

例如，控制器可以生成虛擬內容供光引擎投射。注視點追蹤組件可以根據各種注視點追蹤技術來實現，并可以向控制器提供注視點追蹤輸入，以便根據受試者眼睛的當前位置來調整光引擎的投影。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖8說明了一個MR系統(tǒng)，它包括一個帶有投影儀的頭顯和一個包含光源的獨立控制盒。

欲了解更多細節(jié)，請查閱蘋果公司的授權專利11,122,256。該專利所列的發(fā)明人包括相機設計工程師Richard Tsai，Sr.、光學工程師Paul Gelsinger和高級區(qū)域經理Gregory Thomas。

來源：patentlyapple