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苹果AR专利:可让显示器在明亮或弱光条件下准确显示AR内容

美国专利商标局发布了苹果公司的一项专利申请,该专利申请涉及在未来的AR眼镜或MR头显(HMD)中修改显示器,以使它们在明亮和弱光条件下查看AR内容时都能准确运行。

专利对该项发明要克服的问题进行了概述,苹果公司指出,在增强现实(AR)中,计算机生成的内容与用户的物理环境相结合,以使计算机生成的视觉内容与真实世界的对象融合在一起。用户可以通过佩戴包括半透明或透明显示器的头戴式设备(HMD)来体验AR内容,该显示器允许光从用户的物理环境传递到用户的眼睛。通过将计算机生成的AR内容添加到来自用户物理环境的光中,HMD可以用作附加显示。但在某些情况下,来自物理环境的光的颜色组成和(或)亮度会干扰计算机生成的内容,从而降低AR体验。

比如,来自物理环境的光限制了物理环境与计算机生成的内容之间的对比度水平。再比如,物理环境的颜色组成以一种颜色为主导,可能会通过提供难以使用附加显示方法和硬件进行叠加的色相,来干扰所显示的计算机生成的内容的颜色组成。

一些先前可用的系统包括与半透明显示器和物理环境集成在一起的物理固定调光层。与太阳镜类似,物理固定的调光层的作用是阻止一定量的光透射到显示器。然而,显示器所显示的用户物理环境持续变暗,从而降低了用户的体验并且阻碍了这种系统在弱光情况下的使用。

苹果的专利提及的方法,包括从物理环境中感测与环境光相关的多个光叠加特性值。环境光从物理环境向半透明显示器的一侧发出。多个光叠加特性值量化与环境光的相互作用。

该方法包括基于多个光叠加特性值的函数和计算机生成的现实(CGR)对象的预定显示特性来确定与电子设备相关联的多个显示校正值。还包括根据多个显示校正值来改变与电子设备相关联的一个或多个显示操作参数,以便在性能阈值内满足CGR对象的预定显示特性。

在下面的苹果专利图中(图2A,2C和2F),它们传达的是:来自物理环境(#200)的光干扰了计算机生成的现实(CGR或AR)对象的显示。在这种情况下(图中以狗作为示例),根据苹果公司的说法,“红色消防栓(#220)和蓝色墙壁(#222)包括不同的样式(例如,红色消防栓包括水平线样式,而蓝色墙壁包括交叉阴影线样式)表示它们是不同的颜色。

如图2C所示,HMD将CGR狗(#230)添加到半透明显示器(#214),如图中注释所示,其纯粹出于说明目的而示出。 CGR狗是白色的。换句话说,HMD将CGR狗呈现白色,因此一旦添加到半透明显示器中的CGR(或AR)狗的首选显示颜色同样是白色。

如专利图所示。在上面的2F中,从蓝色墙壁反射回来的阳光会干扰CGR(AR)狗的显示。即,蓝色壁与CGR(AR狗)的第二部分(#242)重叠,如第二部分内较浅的阴影线图案所示(与蓝色墙壁的阴影线图案相比)。因此,蓝色墙壁的蓝色与CGR(AR)狗的第二部分的白色混合,导致CGR(AR)狗的第二部分为浅蓝色,而不是其余部分的首选白色的AR狗。

跳到苹果的专利图。上面的4D中,我们可以看到由于修改了AR狗的渲染而出现的#420。作为另一示例,在一些实施方式中,代替或修改颜色组成之外,HMD对区域#420进行着色(例如,执行局部着色),诸如降低与区域#420相对应的蓝色壁的部分的亮度。 相应地,如图2中所示,在图4D中,添加到半透明显示器的AR狗看起来是期望的白色,因为从蓝壁反射的蓝光的量减小了。

下面的图5是根据一些实现的基于所确定的显示校正值来改变显示操作参数方法(#500)流程图的示例。

更多详细信息,请在此处查看Apple的专利申请号20210157143,专利标题为《基于来自物理环境的光叠加来修改显示器操作参数》。

考虑到这是一项专利申请,目前尚不知道该产品上市的时间。

来源:VR陀螺

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