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苹果AR眼镜功能前瞻,11项专利带你解密

时间:2023-03-20 21:16:14 科技观察

如果苹果发布一副AR眼镜,会是什么样子?乔布斯离开我们已经十年了,但人们依然会怀念第一代iPhone带来的惊艳感受和iPhone4的经典设计。说到库克时代的印象,似乎只有iPhoneX是人们热衷讨论的内容。“小刘海”,iPhone12ProMax的激光雷达扫描仪的一些产品细节,苹果冲向3万亿美元市值。库克会给苹果带来什么?最近大家一直在思考的问题,似乎有了新的答案。在近期接受多家媒体采访时,库克表示自己是AR的“头号粉丝”,甚至表示“我们不谈Metaverse,我们只谈AR”。因此,AR眼镜最有可能成为库克时代苹果的标志性产品之一。苹果的产品向来以高审美、高标准、严要求着称。库克曾表示,目前市面上还没有一款能让他满意的AR眼镜,就像在苹果正式推出AppleWatch之前,库克也说过类似的话,称目前还没有一款让他满意的可穿戴产品。那么库克想要做出什么样的AR眼镜呢?它能否重现苹果昔日的辉煌,再次引领新的消费风暴?这些疑问让人们密切关注苹果AR设备的动态。他们都想知道苹果做出来的AR眼镜会是什么样子?我们盘点了今年苹果获得的11项AR相关专利授权,以及苹果AR设备的爆料,一起期待苹果AR眼镜的到来。当然,相关的AR专利也可能会应用到头戴式显示器、手机、手表甚至汽车等产品上。毕竟苹果赚的钱越来越多,涉及的消费者业务也越来越广。但作为首款AR设备,AR眼镜还是很有可能会用到这些专利技术。连获11项AR新专利,苹果用AR眼镜化身空间扫描仪苹果即将重磅推出的AR眼镜有哪些亮点?通过解读专利文件,我们推测苹果的AR眼镜可能具备环境应用模型、以物体为中心的扫描、虚拟空间的建立、空间音频等功能。▲苹果2021年AR眼镜相关专利信息汇总。在今年的11项专利中,我们又看到了3项比较有意思的专利,它们也解密了苹果AR眼镜的“真面目”。1、拍照就能画平面图,设计师必备“神器”?过去,人们用卷尺测量房间的大小。这种方法费时费力,但如果人们戴上苹果的AR眼镜,环顾四周或许就能得到房间的平面图。而且,由于室内环境中的桌子、沙发等物体会模糊房间的线条,人们很难根据视频和传感器构建准确的平面图。面对这些问题,Apple选择使用3D点云(PointCloud)技术和3D显示技术来测量房间的结构并创建平面图。这些技术通过文字或符号来标记房间内的边界、墙壁、门窗等物体,并有特殊的测量方法。这样,用户就可以在佩戴AR眼镜的同时,实时预览房间的平面图。2、苹果将如何打造“Metaverse”?先建个头像来玩苹果此前推出了模仿表情符号功能,可以同时模仿用户的表情。最初,Memoji只是模仿用户的头部运动,但现在这个范围可以扩展到全身。该专利目前主要针对头戴式设备(HMD)设计,但未来也有可能应用于部分AR产品。该技术通过多个摄像头收集你的姿势信息,为你定制一个虚拟形象。同样,你的头像会根据你的动作而改变。例如,如果您在说话时做手势,您的头像也会在说话时做手势。这将丰富视频创作的形式,与游戏产品的联动可能会有更广泛的应用。3.空间触觉/音频:苹果“拍”你的头让你转头。在增强空间触觉感知方面,AR眼镜会利用触觉引导,将用户的注意力转移到虚拟电话会议或其他更优越的地方。例如,佩戴AR眼镜的用户可以感觉到眼前的图案在向左移动,通过振动提示用户向左转。与空间触觉的引导方式类似,空间音频主要是根据用户头部的变化来调整声音的变化。该技术将通过图像传感器监测用户头部的变化,同时提供过滤器和视觉引导,让用户拥有更好的音乐体验。现在基本上只有AirPodsPro、AirPodsMax和小米真无线降噪耳机3Pro支持空间音频应用,其他支持空间音频功能的产品并不多。4.AR识别人/车:专为滴滴打造?再也不用担心上错车了。在上下班高峰期,路边经常有很多网约车等候客户。但由于车辆较多,顾客经常容易上错车。针对这种情况,Apple的新专利创造了一个AR系统。当你戴上AR眼镜后,你或许可以在众多车辆中一眼就找到你的网约车。该系统将与网约车软件配合,提供双向AR识别服务,即司机可以在人群中及时找到自己的客户,客户也可以在茫茫人海中找到自己的网约车车车及时。自2016年苹果向滴滴出行投资10亿美元以来,根据公开信息,苹果并未投资其他打车软件,因此这款AR系统可能是专门为滴滴打造的。▲实现接近感应的增强现实系统框架图。该系统可以通过移动设备的摄像头捕捉图像,并使用指示符或标识符来识别相应的车辆和乘客,并显示在设备上。通过简单明了的显示标志,避免高峰期上错车的尴尬。为了克服显示问题,苹果的多项专利解决了信息困境。苹果的AR眼镜会给人们带来怎样的体验,能否真正帮助到消费者的日常生活?AR眼镜作为下一代智能穿戴设备,在向消费者展示数字世界信息方面发挥着重要作用,可以加速数字世界与物理世界信息的结合。然而,目前市场上销售的AR眼镜在数据传输和信息显示方面仍存在不足。根据专利文件,苹果正在通过点云和虚拟信息显示技术为这些问题提供新的解决方案。1、克服数据问题,通过点云压缩加快数据速度点云主要是指空间中点的数据集,三维物体的相关数据通常是通过三维扫描仪获得的。iPhone12Pro系列上苹果的LiDAR激光雷达扫描仪可以支持点云数据采集和传输。一份新的专利报告称,激光雷达扫描仪可以形成“点云压缩”,以提供更多关于现实的信息。该技术可用于VR、AR、地图地理信息系统、体育赛事回放、博物馆展示、ProjectTitan的自主导航以及许多其他项目。2、路狂党的福音:在真实环境中显示虚拟引导信息苹果在今年9月获得了一项与在真实环境中显示虚拟信息相关的专利。该专利允许用户通过移动设备登陆并导航到他们的目的地。目前AR领域的信息服务通常需要结合不同的技术来完成,信息不能根据场景的变化及时更新。此外,一些传统的GPS显示技术通常不能提供足够精确的位置信息。新系统将显示至少一条基于真实场景数据的虚拟信息,也会以低精度显示远处的虚拟信息。▲真实环境中显示虚拟引导信息的专利示意图具体来说,当用户离目标区域较近时,其他无关区域的相关信息会逐渐消失或粗略显示,目标区域的数字信息也会随之消失更详细。不仅如此,随着人们离目标区域越来越近,相关数据也会越来越准确。1000人研发团队,5年收购11家公司。打造一款能引起新的消费风暴的产品,不仅需要技术支持,更需要创新创意人才作为坚强后盾。作为最早布局AR的玩家之一,苹果目前拥有近千人的AR研究团队。据彭博社报道,负责苹果AR业务的高管是迈克·洛克威尔(MikeRockwell),其上司是苹果硬件工程高级副总裁丹·里奇奥(DanRiccio)。迈克·罗克韦尔(MikeRockwell),前杜比执行副总裁兼杜比实验室高级研究员,如今是苹果下一任CEO的“候选人”之一。▲MikeRockwell(来源:PatentlyApple)该团队还包括涉及视频游戏、音频指导、计算机视觉和特效的新员工,以及在供应链和项目管理方面经验丰富的苹果老员工。比如在Apple负责手表设计的FletcherRothkopf,还有创立声音标准THX的TomlinsonHolman。近年来,苹果还陆续从世界各地招揽人才,扩充其AR研发团队。此前,苹果曾从MagicLeap挖来李泽宇担任自己的高级计算机视觉算法工程师。不仅如此,前亚马逊Lumberyard虚拟现实平台的总工程师CodyWHite和曾在Hololens和GoogleEarth上工作过的AviBarZeev相继加入了AppleVR/AR研究团队,但有趣的是,这两位专家离开了,原因尚未透露。除了人才储备,苹果还通过收购多家公司来增强技术储备。2013年苹果收购以色列硬件公司PrimeSense后,苹果又陆续收购了十几家与AR领域相关的公司,涉及传感器、AR软件、AR内容生态,甚至AR镜头。▲苹果历年收购AR眼镜相关公司的总结综上所述,苹果已经做好了AR项目的人才储备和技术储备。现在,万事俱备,剩下的就是正式推出产品,接受市场的考验了。硬件未发布,AR平台先行虽然苹果的AR眼镜还没有正式亮相,但苹果已经在AR领域进行了很多尝试。它不仅在2021WWDC大会上带来了ARKit5系统平台,还推出了ObjectProject、RealityKit2等多项AR相关功能。苹果表示,已有7000名开发者开发了10000款支持AR的iOS应用程序。疫情期间,人们可以使用相关的AR软件购买商品或完成家装。不仅开发者可以在ARKit平台上打造自己的产品,一些业余AR爱好者也可以在ARKit开发平台上DIY自己的AR软件。此外,苹果在本次秋季发布会上大力推出的AppleTV+,也有可能成为其未来内容生态的重要来源。虽然苹果目前还没有推出专门的AR软件商店,但其AR内容生态和平台规划能够逐渐形成,这也将成为苹果AR眼镜的突出优势之一。Apple的AR眼镜性能如何?强大的技术库支持,优秀的研发团队和技术人才,丰富的内容生态,似乎苹果的AR眼镜在发布前就已经占据了不少优势,但对于一款消费级产品来说,性能才是检验一切的标准也是产品最重要的把手。芯片方面,据TheInformation报道,苹果AR眼镜的芯片设计已经完成,目前已经进入试产阶段。报道透露,该芯片采用台积电5nm制程工艺,拥有CPU和GPU,但没有苹果的神经引擎。据悉,苹果的芯片可能会通过无线通信的方式与部分主机设备相连,由主机承担计算能力。不仅如此,据业内人士透露,这款SoC的CMOS图像传感器版本异常大,接近头戴式显示器镜头的大小。这可能是为了更快地从用户周围捕获高分辨率图像数据,提供更好的场景渲染或其他AR服务。此外,苹果的AR眼镜可能更倾向于轻量化、分体式设计,彭博社还表示,苹果将发布乔布斯专用款。业内各大设计师也纷纷开动脑筋“帮”苹果设计新款AR眼镜。韩国设计师MartinHajek参考了AppleWatch的表盘和iPhone的配色设计了新款AR眼镜的概念图。▲韩国设计师MartinHajek设计的AppleAR眼镜外观从荷兰3D艺术家MartinHajek公布的设计图来看,AppleAR眼镜可能与普通眼镜相似。他使用了金属材质的边框,在内部放置了无线天线和传感器,边框两侧分别是WiFi和蓝牙部分。▲荷兰艺术家MartinHajek设计的苹果AR眼镜外观在显示方面,郭明錤表示苹果的AR眼镜可能会使用OLED屏幕。由于苹果此前收购了与AR镜片相关的初创公司,因此苹果很可能会自行研发AR眼镜的镜片。.在整机代工方面,歌尔是目前全球领先的中高端AR/VR设备代工厂商,曾为索尼、Facebook代工头显。据业内预测,2021年歌尔AR/VR设备组装将占据全球80%的市场份额。由于此前歌尔也为苹果代工过AirPods等相关产品,基于与苹果的长期合作关系,歌尔此次有可能承接苹果AR眼镜的代工。结语:苹果的进入或将加速AR眼镜市场的发展。我们可以看到,苹果在自家的AR眼镜上,在技术、人才、资金上都投入了大量的精力,同时也在尝试带来一些新的玩法来对抗显示技术的问题。AR眼镜的概念由来已久,但一直没有更成熟的产品出现。虽然微软和谷歌已经发布了一些智能眼镜产品,但目前还没有得到用户的广泛认可。Adobe的AR负责人StephenLawColasa也表示,“头戴式显示器、AR和其他技术产品都在我们的路线图中,但目前它们都没有达到我们可以部署的临界质量。”是业界关注的一件大事。每次苹果发布会,我们都能看到大家对苹果AR眼镜的关注度很高。据产业链消息,苹果将于2023年左右推出这款AR眼镜,后续产品是否会吸引其他软件、硬件和内容生态玩家加入AR市场,我们将持续关注最新动向。