集微网 · 2021年04月22日

【专利解密】苹果针对AR环境中用户物理布景生成CGR渲染方案

【嘉勤点评】苹果发明的适用于AR应用的CGR渲染环境生成方案,通过视觉分析技术采集并分析用户所处的真实物理环境,针对用户所处环境在计算机中来生成定制化的虚拟环境,再将虚拟环境传输至用户佩戴的AR眼镜等设备。

集微网消息,TF国际证券知名分析师Kuo近日在其研究报告中表示,苹果计划在 “2022年中期”发布传闻已久的VR头戴,随后在2025年推出AR眼镜。Kuo认为,苹果的头盔有可能提供 “明显优于现有VR产品的沉浸式体验”。

早在2019年,苹果就有相关AR内容的专利曝光,苹果公司的专利中,将为用户提供的虚拟环境称为CGR。而在2020年7月31日,苹果公司申请了一项名为“计算机生成渲染环境的视觉搜索细化”的发明专利(申请号:202010757211.5),申请人为苹果公司。

在该专利中,描述了一种用于AR应用的生成渲染环境CGR的方案,可以为用户提供高质量的虚拟环境内容,并且可以根据用户所处真实物理布景进行定制化的内容生成。根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项方案吧。
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如上图,为该专利中发明的设置在显示器上的CGR环境,该操作环境包括头戴式设备120和计算设备145,二者均设置在物理布景105中,该专利中描述物理布景是“一种无需电子系统帮助就能感知个体并与之交互的世界”,可以猜测,这里描述的物理布景是指用户进行AR交互时所处的环境,因为AR应用通常需要用户身处在一个封闭的空间中,以免用户发生危险。

头戴式设备可以管理和协调为用户生成的CGR环境,当用户出现在物理布景内时,头戴式设备可以向用户呈现CGR环境,此时由于用户头戴显示设备,因此在用户眼前出现的就不再是物理布景,而是由计算机创建的虚拟布景,也就是虚拟环境,例如虚拟的公园中有虚拟的树和虚拟的建筑物。

在该专利中,虚拟CGR环境不仅可以是AR布景,也可以是MR布景,相比于AR布景,MR布景还可以调动用户的感官,为用户提供更加真实的虚拟环境体验。

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如上图,为该专利中发明的设置在头戴式设备上的CGR环境示意图,用于接收与物理对象关联的响应,该响应通过设备145来对物理对象130进行识别来确定。响应包中包含了例如子类别的识别、特定类型项的识别或者其他的补充信息,这些信息在头戴式设备中被转换为三维模型的矢量描述、动画、三维姿态或者CAD模型,以便于生成CGR环境。

值得说明的是,该专利中发明的物理对象识别过程是针对于移动式设备发明的轻量化方案,可以减少计算上的耗时以及开销,避免了用户走进一个房间并且在识别到任何东西之前经历的延迟过程,提高了用户体验。

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最后,是这种提供CGR环境的方法流程图,首先,由相机获得物理布景的图像,也就是用户所处的真实环境位置信息,然后根据用户所处位置的特征在显示器上提供计算机生成的渲染环境CGR,该数据之后被传输至用户佩戴的AR眼镜设备中。

以上就是苹果发明的CGR渲染环境生成方案,该方案通过视觉分析技术采集并分析用户所处的真实物理环境,针对用户所处环境在计算机中来生成定制化的虚拟环境,再将虚拟环境传输至用户佩戴的AR眼镜等设备,以为用户提供了较为真实、交互性好的CGR渲染虚拟环境。

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深圳市嘉勤知识产权代理有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

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