近日，美國(guó)專利商標(biāo)局正式授予蘋(píng)果一項(xiàng)與 Apple Vision Pro 主要功能相關(guān)的專利：手部追蹤和手指手勢(shì)。

蘋(píng)果專利指出，沉浸感的質(zhì)量取決于幾個(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(jiàn)線）。當(dāng)顯示的視野太窄或各種追蹤功能緩慢和 / 或不準(zhǔn)確（導(dǎo)致定向障礙和惡心；也稱為暈動(dòng)癥）時(shí)，沉浸式體驗(yàn)的質(zhì)量會(huì)降低。

頭部位置追蹤（從這里開(kāi)始稱為位置追蹤）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。這樣做的原因是渲染的圖形必須與用戶的頭部運(yùn)動(dòng)緊密匹配，以便在 VR 中產(chǎn)生高質(zhì)量的沉浸感，并且需要在 MR 中正確對(duì)齊現(xiàn)實(shí)世界中的虛擬內(nèi)容。

用戶身體追蹤估計(jì)用戶身體（但不限于手和手指）相對(duì)于 HMD 的位置和方向。它可以在 VR 和 MR 中提供一種用戶輸入方式（例如手勢(shì)），從而實(shí)現(xiàn)與虛擬元素的交互。雖然一些位置追蹤方法也可用于手部追蹤（例如，手持控制器上帶有 LED 陣列的紅外攝像頭），但其他方法利用較小的分析空間（通常距離 HMD 一米以內(nèi)）來(lái)提高手部和手指追蹤算法的穩(wěn)健性。

蘋(píng)果專利圖 1 是佩戴頭戴式顯示器（HMD）用戶的示意圖，該顯示器配有多個(gè)攝像頭和紅外（IR）發(fā)射器；圖 2A 是用于實(shí)現(xiàn) VR 和 MR 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。

蘋(píng)果專利圖 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，其中兩個(gè) RGB 攝像頭針對(duì)透視目的（MR）進(jìn)行了優(yōu)化，兩個(gè)紅外攝像頭為追蹤提供了視覺(jué)數(shù)據(jù)；圖 5 是實(shí)現(xiàn) VR 的處理步驟的流程圖，具有位置和用戶身體追蹤；圖 8 是實(shí)現(xiàn)用戶身體追蹤的示例性過(guò)程的流程圖。它還包括手勢(shì)識(shí)別。

在 WWDC23 中，蘋(píng)果官宣，頭顯產(chǎn)品名為“Apple Vision Pro”，運(yùn)行全新的操作系統(tǒng)“visionOS”，搭載 M2 以及全新 R1 芯片。

設(shè)計(jì)方面，Vision Pro 的觀感酷似滑雪鏡、潛水眼鏡，其外框采用鋁合金框架，包含傳感器、攝像頭、顯示屏和用風(fēng)扇冷卻的計(jì)算組件。頭帶和耳機(jī)面罩為純織物材質(zhì)，可以彎曲以適應(yīng)各種臉型和頭型。鏡片方面，蘋(píng)果與蔡司合作定制，生產(chǎn)的處方鏡片可以磁性地附著在顯示屏上，便于近視人士使用頭顯。屏幕方面，配備兩塊 4K micro OLED 屏幕，總共有 2300 萬(wàn)顆像素，每只眼睛分到的像素比 4K 電視還多。

蘋(píng)果為 Vision Pro 設(shè)計(jì)了獨(dú)特的雙芯片設(shè)計(jì)，主芯片是我們熟悉的 M2，負(fù)責(zé)視覺(jué)算法與圖像信息處理，讓 Vision Pro 擁有更流暢的體驗(yàn)。同時(shí)為了處理 12 個(gè)相機(jī)、5 個(gè)傳感器以及 6 個(gè)麥克風(fēng)的信息，蘋(píng)果還帶來(lái)了一顆全新的 R1 芯片，讓圖像可以在 12 毫秒內(nèi)同步到 Vision Pro 的屏幕上，幾乎做到了沒(méi)有延遲，就像一切發(fā)生在你面前一般。

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