美国专利局最新公布了苹果公司的一项专利申请,该专利聚焦于头戴式显示设备(HMD)技术革新。专利中详细阐述了一种创新方法:利用前置摄像头采集外部透视内容,借助图形渲染器生成虚拟内容,通过对透视内容进行特定修改,有效减轻佩戴者复视症状,提升聚散舒适度,最后将透视内容与虚拟内容进行融合并展示。
苹果在专利背景阐述中着重指出,为佩戴处方眼镜的用户设计头戴式设备存在诸多技术难点。对于大多数标准眼镜度数,即便包含需要棱镜矫正的特殊度数,以往常采用在显示器前加装夹片式镜片的方式进行适配。棱镜矫正作为一种特殊的眼镜矫正技术,能够通过调整双眼接收的图像,帮助复视患者实现正常视物。
复视,从医学角度而言,是指双眼因无法协同工作,导致对同一物体呈现出两个不同影像的视觉异常现象。值得注意的是,即便用户不存在复视问题,棱镜矫正技术也能有效提升其在使用头戴式设备时的辐辏舒适度,优化视觉体验。
然而,传统夹片式镜片的使用存在明显弊端。不仅会增加头戴式设备整体的重量与体积,使其变得笨重,还会影响设备的准确性,同时限制眼动追踪传感器的有效工作范围,降低设备性能。
这项专利申请暗示,苹果Vision Pro的未来版本有望在技术上实现重大突破,提供双倍视觉补偿功能,并进一步提升聚散舒适度。专利内容显示,该发明的一个关键技术方向是提出了一种全新的头显操作方法。该方法首先通过一个或多个图像传感器获取透视内容,同时由图形渲染子系统生成虚拟内容;接着对透视内容进行针对性修改,得到修改后的透视内容;随后将修改后的透视内容与虚拟内容进行融合,生成合并内容;最后,将合并后的内容呈现在一个或多个显示器上,以此达到减轻双视现象、提升聚散舒适度的目的。
在透视内容的修改方面,可通过图像信号处理器对左眼或右眼的透视内容进行裁剪、变换操作。此外,还能通过扭曲左眼或右眼透视内容,在视野范围内实现横向偏移,或在视点上进行变换,从而实现对透视内容的深度修改。
关于虚拟内容的生成,图形渲染子系统的设计极为精妙。其可基于第一虚拟摄像机生成左眼虚拟内容,该摄像机通过施加特定约束,定义了一个用于渲染左眼虚拟内容的第一视点;同理,基于第二虚拟摄像机生成右眼虚拟内容,第二虚拟摄像机定义的第二视点用于右眼虚拟内容的渲染。并且,第一虚拟摄像机拥有独特的第一视锥体,第二虚拟摄像机则对应第二视锥体。