
美國(guó)專利商標(biāo)局正式批準(zhǔn)了蘋果一項(xiàng)與手部追蹤技術(shù)緊密相關(guān)的專利,該專利聚焦于時(shí)空平滑的系統(tǒng)、方法以及設(shè)備,旨在大幅提升手部追蹤的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性。
在蘋果專利背景闡述中提到,在多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景里,擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)環(huán)境通常由頭戴式設(shè)備(HMD)來(lái)展現(xiàn)。這種設(shè)備配備了場(chǎng)景攝像頭,能夠捕捉用戶所處物理環(huán)境(即場(chǎng)景)的圖像信息,同時(shí)還設(shè)有顯示器,用于向用戶展示各類圖像。在部分情形下,所捕捉到的圖像或者其特定部分,能夠與一個(gè)或多個(gè)虛擬對(duì)象進(jìn)行融合,從而為用戶打造出沉浸式的XR體驗(yàn)。
而在另外一些情況下,HMD也能夠以直通模式運(yùn)作,在該模式下,圖像或者圖像的一部分無(wú)需添加虛擬對(duì)象,便可直接呈現(xiàn)給用戶。從理想狀態(tài)來(lái)說(shuō),呈現(xiàn)在用戶眼前的物理環(huán)境圖像,應(yīng)當(dāng)與用戶不佩戴HMD時(shí)所看到的景象基本一致。然而,由于眼睛、顯示器以及攝像頭在空間位置上存在差異,實(shí)際情況往往難以達(dá)到這一理想狀態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致用戶在距離感知上出現(xiàn)偏差,容易產(chǎn)生定向障礙,手眼協(xié)調(diào)能力也會(huì)受到影響。
從整體來(lái)看,該專利所涵蓋的方法主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟:首先獲取未經(jīng)校正的手部追蹤數(shù)據(jù);接著獲取與物理環(huán)境相關(guān)的深度圖;基于深度圖以及未校正的手部追蹤數(shù)據(jù),精準(zhǔn)識(shí)別物理環(huán)境中手指部分的位置;針對(duì)深度圖里與手指部分位置相鄰的區(qū)域,執(zhí)行空間深度平滑操作;最后,通過(guò)依據(jù)深度圖中與手指部分相鄰的空間深度平滑區(qū)域,對(duì)未校正的手部追蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行視點(diǎn)(POV)校正,從而生成經(jīng)過(guò)校正的手部追蹤數(shù)據(jù)。
蘋果方面進(jìn)一步指出,在配備顯示器和場(chǎng)景攝像機(jī)的HMD設(shè)備中,鑒于眼睛、顯示器以及攝像機(jī)的空間位置各不相同,顯示器上向用戶呈現(xiàn)的物理環(huán)境圖像,并非總能如實(shí)反映出用戶不佩戴 HMD 時(shí)所看到的真實(shí)景象。在諸多情形下,這種差異會(huì)致使用戶在距離感知上出現(xiàn)問(wèn)題,容易迷失方向,在手眼協(xié)調(diào)方面也會(huì)表現(xiàn)欠佳,尤其是在與物理環(huán)境進(jìn)行交互時(shí),這些問(wèn)題會(huì)更為明顯。

所以,在眾多實(shí)際應(yīng)用中,來(lái)自場(chǎng)景攝像機(jī)的圖像需要進(jìn)行變換處理(例如視點(diǎn)(POV)校正),從而讓這些圖像看起來(lái)就像是在用戶眼睛的位置所捕獲的。在這個(gè)過(guò)程中,深度圖發(fā)揮著重要作用,它能夠表示圖像的每個(gè)像素從攝像機(jī)到該像素所代表對(duì)象之間的距離。在部分應(yīng)用場(chǎng)景中,來(lái)自場(chǎng)景攝像機(jī)的圖像只需進(jìn)行部分變換(例如部分POV校正),就能使其看起來(lái)像是在比場(chǎng)景攝像機(jī)位置更靠近用戶眼睛的位置所捕獲的。








