編譯/VR陀螺
近日,美國專利商標(biāo)局正式授予蘋果公司一項(xiàng)專利,該專利涉及用于使用戶沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)或增強(qiáng)/混合現(xiàn)實(shí)(MR)環(huán)境中的頭戴式顯示器(HMD)領(lǐng)域。該專利描述了蘋果公司未來的HMD可以通過手勢識(shí)別為用戶提供輸入手段,這也將實(shí)現(xiàn)與虛擬元素的交互。
沉浸感的質(zhì)量受制于幾個(gè)重要因素,例如顯示器的特性,如圖像質(zhì)量、幀率、像素分辨率、高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)、持久性和紗窗效應(yīng)(即屏幕上像素之間的可見線)。
對各種元素的追蹤通常被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高端VR和MR應(yīng)用體驗(yàn)的一個(gè)重要前提條件。在這些元素中,位置性頭部追蹤、用戶身體追蹤和環(huán)境追蹤在實(shí)現(xiàn)良好的沉浸感方面起著關(guān)鍵作用。
位置性頭部追蹤(從這里開始被稱為位置性追蹤),旨在估計(jì)HMD在環(huán)境中的位置和方向,必須既低延遲又準(zhǔn)確。其原因是,為了在VR中產(chǎn)生良好的沉浸感,渲染的圖形必須與用戶的頭部運(yùn)動(dòng)密切匹配,并且需要在MR中正確地調(diào)整現(xiàn)實(shí)世界中的虛擬內(nèi)容。
用戶身體追蹤用于估計(jì)用戶身體(特別是手和手指)相對于HMD的位置和方向。它可以在VR和MR中提供一種用戶輸入的手段(例如,手勢),使其能夠與虛擬元素互動(dòng)。雖然一些位置追蹤方法也可用于手部追蹤(例如,帶有LED陣列紅外相機(jī)的手持控制器),但還有其他方法利用較小的分析空間(通常在距離HMD一米之內(nèi)),以提高手部和手指追蹤算法的穩(wěn)健性。
例如,近距離的飛行時(shí)間(ToF)相機(jī)可以與HMD集成。這些相機(jī)可以產(chǎn)生手的深度圖,從中可以構(gòu)建手的骨骼模型。另一種方法是使用紅外LED泛光燈和攝像頭來分割和估計(jì)手和手指上的3D點(diǎn)。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖1是一個(gè)用戶佩戴頭戴式顯示器(HMD)的示意圖,該顯示器配備了幾個(gè)攝像頭和紅外(IR)發(fā)射器;圖2A是用于實(shí)現(xiàn)虛擬和混合現(xiàn)實(shí)的光學(xué)器件、顯示器和攝像頭的示例性實(shí)施方案的俯視圖。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖4A顯示了HMD設(shè)備的第一個(gè)示例性實(shí)施方案的前視圖,其中有兩個(gè)為透視目的而優(yōu)化的RGB攝像頭(MR)和兩個(gè)為追蹤提供視覺數(shù)據(jù)的IR攝像頭;圖5是實(shí)現(xiàn)具有位置和用戶身體追蹤的處理步驟的流程圖;圖8是實(shí)現(xiàn)用戶身體追蹤的示例性過程的流程圖,它還包括手勢識(shí)別。
欲了解更多細(xì)節(jié),請查閱蘋果公司的授權(quán)專利11,199,706。
值得注意的是,這項(xiàng)專利所列出的所有發(fā)明人都來自VRvana。蘋果公司早在2017年就收購了位于蒙特利爾的VRvana,這是一家擁有手部追蹤技術(shù)的混合現(xiàn)實(shí)頭顯公司。
投稿/爆料:tougao@youxituoluo.com
稿件/商務(wù)合作: 六六(微信 13138755620)
加入行業(yè)交流群:六六(微信 13138755620)
元宇宙數(shù)字產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)
下載「陀螺科技」APP,獲取前沿深度元宇宙訊息