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Apple Vision Pro专利:涉及具有视觉校正功能的相对惯性测量系统

William
7月 12, 2023技术速递

Apple Vision Pro专利:涉及具有视觉校正功能的相对惯性测量系统-93913.COM-XR信息与产业服务

美国专利商标局正式授予苹果一项Apple Vision Pro相关专利,该专利涵盖具有视觉校正功能的相对惯性测量系统。该系统用于补偿头显内的眼前庭不匹配,当VR头显中发生的情况与现实环境中发生的运动不匹配时,这种不匹配可能会导致恶心。

例如,如果你坐在汽车或公共汽车座位上,通过VR头显玩游戏,那么当车辆转弯时,可能会出现眼前庭不匹配的情况,而你在游戏中体验到的内容却不会发生变化。对于许多人来说,这会引起恶心,而苹果专利就是为了弥补头显内部的这种运动机制不匹配。

苹果专利指出,传统的虚拟现实和增强现实系统可能无法将用户或用户身体部位的运动与行驶的参照物的运动区分。

例如,佩戴传统VR或AR设备的用户可能坐在车辆中,并且车辆可能从停止位置加速到高速,而佩戴VR或AR设备的用户坐在车辆中而不在车内移动(例如,用户相对于车辆参照物没有相对运动)。由于传统的VR或AR设备无法将用户身体的运动与车辆的运动区分,因此传统的VR或AR设备可能将车辆的运动归因于用户。以这种方式,在VR或AR设备上向用户显示的图像对用户来说就像用户正以与车辆行驶相同的速度和相同的方向跑过场景一样。

类似的现象也发生在角运动方面。例如,佩戴传统VR或AR设备的用户可能乘坐在转弯的车辆中,然而,当车辆转弯时,用户实际上可能没有转动头部。传统的AR或VR设备可能无法将用户头部的运动(例如不转动)与车辆的运动(例如转动)区分。因此,车辆的转向运动归因于用户,并且尽管用户没有转动头部,但在VR或AR设备上向用户显示的图像可能看起来正在转向或旋转。用户在车辆内的相对运动与用户通过场景观察到的运动之间的这种差异可能导致用户恶心。

例如,恶心可能是由眼前庭不匹配引起的。同样,在包括IMU的其他类型的设备(例如控制器)的情况下,归因于控制器的车辆运动可能会导致不稳定的控制和意想不到的后果。

苹果专利涵盖了一种系统、用户设备和方法,以实现相对惯性测量技术,以确定用户设备相对于非固定参照物(例如用户设备行驶的车辆)的相对运动。

在一些实施例中,相对惯性测量技术可用于基于用户佩戴头戴式显示器时以及用户在非固定参照物移动,例如车辆。在一些实施例中,相对惯性测量技术可以与耦合到用户身体的控制器一起使用,以确定用户身体相对于用户在其中行驶的非固定参照物(例如移动车辆)的运动。

在一些实施例中,相对惯性测量系统包括至少两个惯性测量装置。第一惯性测量装置可以与用户装置机械地耦合。例如,用户设备可以是虚拟现实系统或增强现实系统的头戴式显示器。

第一惯性测量装置可以机械耦合到头戴式显示器的一部分。以这种方式,第一惯性测量设备可以随着用户设备所耦合到的用户身体部分而移动,并且可以测量由于用户设备所耦合到的用户身体部分的移动而导致的用户设备的移动。例如,头戴式显示器中包括的第一惯性测量设备可以测量用户头部的运动。

对于在非固定参照物中移动的用户设备,例如车辆,用户设备中包括的第一惯性测量装置可以测量非固定参照物(例如车辆)的运动和用户设备在非固定参照物中的运动。

例如,如果用户佩戴包括第一惯性测量设备的头戴式显示器并且用户头部向右转动20度,同时用户乘坐的车辆右转90度,第一惯性测量设备可以测量到110度的惯性运动(例如,由于车辆转向而导致90度,以及由于用户在车辆内转动耦合到用户头部的设备而导致的20度)。

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苹果专利图16示出了被配置为确定相对惯性运动的头戴式用户设备的示例;图1示出了在移动参照物(车辆)中的用户和包括用于确定用户相对于参照物的相对运动的多个惯性测量装置的系统。

来源:patentlyapple

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