2021年04月02日美国专利局新申请AR/VR专利摘选
文章相关引用及参考：映维网
一共更新了41篇专利。
（映维网 2021年04月02日）近期美国专利及商标局公布了一批全新的AR/VR专利，以下是映维网的整理（详情请点击专利标题），一共41篇。更多专利披露请访问映维网专利板块https://patent.nweon.com/进行检索，你同时可以加入映维网AR/VR专利交流微信群（详见文末）。
1. 《Magic Leap Patent | Antenna switching on mimo devices（MIMO组件的天线切换）》
专利描述的MIMO收发器包括多个RF链、多个天线、多个开关组件、以及操作地耦合到多个开关组件的控制电路。在一个示例中，包括在多个RF链中的RF链的总量等于第一值，并且包括在多个天线中的天线的总量等于小于第一值的第二值。
2. 《Magic Leap Patent | Individual viewing in a shared space（共享空间中的单独查看）》
通过使用演示者可以选择的多种视图模式，可以在多个用户之间共享混合现实虚拟环境。多个用户可能希望查看公共虚拟对象，例如用于教育目的的虚拟对象，比方说博物馆中的艺术品、汽车、生物标本、化合物等。虚拟对象可以在虚拟房间中呈现给任意数量的用户。通过利用虚拟对象相关的信息，演示者（如教师）可以控制演示来引导多个参与者（如学生）。使用不同的查看模式将允许单个用户在共享查看空间中查看不同的虚拟内容，或者在共享空间中的不同位置查看相同的虚拟内容。
3. 《Magic Leap Patent | Object creation with physical manipulation（通过物理操作创建对象）》
专利描述的一种方法包括，在用户交互开始时接收指示选择包含在第一棱镜中的可交互对象的数据。所述方法同时包括，接收指示用户与可交互对象的交互结束的数据。所述方法同时包括，在用户交互的开始和结束之间接收指示用户物理移动的数据。所述方法同时包括，在用户与可交互对象的交互结束时，创建第二棱镜以包含与可交互对象相关联的数据。
4. 《Magic Leap Patent | Systems and methods for augmented reality（用于增强现实的系统和方法）》
专利描述的增强现实设备包括至少一个传感器，传感器定位为感测多个真实世界对象中的至少一个对象的位置；存储组件；连接到存储组件的处理器；显示模块。处理器用于确定所述虚拟对象相对于现实世界对象中的至少一个的位置的期望显示。增强现实设备同时包括数据流生成器。处理器可以根据传感器数据和期望显示生成数据流。增强现实头显同时包括，基于数据流生成光的光发生器，以及定位为接收所生成的光并向用户显示光的显示组件。
5. 《Magic Leap Patent | Massive Simultaneous Remote Digital Presence World（同时远程呈现的大型数字世界）》
专利描述的方法和设备用于允许一个或多个用户能够与虚拟现实或增强现实环境交互。示例系统包括计算网络，其中计算机服务器通过高带宽接口与网关互连，从而处理数据和/或实现服务器与一个或多个本地用户接口设备之间的数据通信。服务器包括存储器、处理电路和软件，其用于设计和/或控制虚拟世界，以及存储和处理用户数据和系统其他组件提供的数据。一个或多个虚拟世界可以通过用户设备呈现给用户。大量用户可以各自使用一个设备同时与一个或多个数字世界进行交互，使用设备相互观察和交互，并与数字世界中产生的对象进行交互。
示例波导可包括具有基本光学透明材料的聚合物层，所述聚合物层具有第一和第二主表面，所述第一和第二主表面经配置使得包含图像信息的光可通过聚合物层传播。第一表面可包括与聚合物层一体且彼此一体的第一较小表面部分和第二较大表面部分。所述第一较小表面部分可包括耦入光学元件的至少一部分，所述耦入光学元件配置成将入射到耦入光学元件的光耦合到聚合物层中，以便通过第二较大表面部分的反射而在所述聚合物层中传播。
布置在眼镜中的波导显示器包括，用于投射由第一视场限定的第一图像的第一光瞳扩展器组件，以及投影由不同于第一视场的第二视场定义的第二图像的第二瞳孔扩展器组件。第一光瞳扩展器组件可以以相对于与第一光瞳扩展器组件相关联的第一发射平面，并以第一非零角度发射光。第二光瞳扩展器组件可以以相对于与第二光瞳扩展器组件相关联的第二发射平面，并以第二非零角度发射光。第一个非零角与第二个非零角相反。
8. 《Apple Patent | Gaze-based exposure（基于注视点的曝光）》
专利描述了一种用于混合现实系统的处理管道和方法。所述处理管道和方法根据注视对场景中的感兴趣区域利用选择性自动曝光，并且根据场景的环境照明信息对场景其余部分的曝光进行补偿。
专利描述了用于多视点视频流式传输的技术，其中，客户端可以根据对预取媒体项数据和边信息的分析来使用视口预测。流式传输处理方法可以首先预取多视图媒体项的部分内容。所述方法可以接着从预取内容中识别显著区域，然后可以下载与所识别的显著区域相对应的媒体项的附加内容。
10. 《Apple Patent | Dynamic point cloud compression using inter-prediction（基于帧间预测的动态点云压缩）》
专利描述的系统包括配置为压缩点云属性和/或空间信息的编码器，和/或配置为解压缩点云压缩属性和/或空间信息的解码器。动态点云可以包括在多个时刻点云的多个版本，点云的属性值可以使用帧内预测过程在参考帧处压缩，并且可以使用帧间预测过程在一个或多个参考帧处压缩。
11. 《Apple Patent | Video-based point cloud compression with non-normative smoothing（基于视频的非标准平滑点云压缩）》
专利描述的系统包括配置为压缩点云属性和/或空间信息的编码器，和/或配置为解压缩点云压缩属性和/或空间信息的解码器。为了压缩属性和/或空间信息，编码器配置成将点云转换成基于图像的表示。另外，解码器配置为基于图像的表示来生成解压缩的点云。在一个实施例中，编码器将属性传递函数应用于具有环外平滑的基图表示属性，从而使得解码器可以应用由解码器支持的任何平滑滤波器，而不限于使用与编码器类似的平滑滤波器。
12. 《Apple Patent | Point cloud attribute transfer algorithm（点云属性转移算法）》
专利描述的系统包括配置为压缩点云属性和/或空间信息的编码器，和/或配置为解压缩点云压缩属性和/或空间信息的解码器。点云属性转移算法可用于确定原始点云和重构点云之间的失真。另外，点云属性转移算法可用于为重构点云选择属性值，使得原始点云和重构版本的原始点云之间的失真最小化。
13. 《Apple Patent | Point Cloud Compression With Closed-Loop Color Conversion（利用闭环颜色转换的点云压缩）》
专利描述的一种系统包括：编码器，其配置为压缩点云的属性信息和/或空间；和/或解码器，其配置为解压缩点云的压缩属性和/或空间信息。为了压缩属性和/或空间信息，编码器配置为将点云转换为基于图像的表示。另外，解码器配置为根据基于图像的表示来生成解压缩的点云。闭环颜色转换过程用于改善压缩，同时考虑在整个点云压缩过程中产生的失真。
专利描述的系统包括配置为压缩点云属性和/或空间信息的编码器，和/或配置为解压缩点云压缩属性和/或空间信息的解码器。为了压缩属性和/或空间信息，编码器配置成将点云转换成基于图像的表示。另外，解码器配置为基于图像的表示来生成解压缩的点云。在一个实施例中，编码器在多个时刻为多个版本的点云生成时间一致性Patch，并使用时间一致性Patch在多个时刻生成基于图像的点云表示。
可以根据空间填充曲线来预测用于点云压缩的属性。可以根据应用于点的空间信息的空间填充曲线值，确定选择要压缩的点云的点，以便预测点的属性的顺序。可以根据所确定的顺序来选择点云的点。可以基于一组临近点来执行关于所选点的预测。可以为预测值确定预测属性值和校正值。可以将校正值编码为点云的压缩版本的一部分。
三维场景至少包括第一虚拟对象，第一虚拟对象在第一位置显示为与第一虚拟对象的第一部分相对应的第一值和与第一虚拟对象的第二部分相对应的第二值。三维场景同时包括在第二位置的物理表面。当显示三维场景时，计算机系统在第二位置生成第一视觉效果，包括根据对应于第一虚拟对象的第一部分的第一显示属性的第一值来修改第一物理表面的第一部分的视觉外观；以及根据对应于第一虚拟对象的第二部分的第一显示属性的第二值，修改第一物理表面的第二部分的视觉外观。
计算机系统通过一个或多个摄像头捕获指示物理环境的信息，包括在视视场中的物理环境的各个部分。物理环境的各个部分包括物理环境的多个主要特征和物理环境的次要特征。在捕获表示物理环境的信息后，系统显示用户界面，包括显示以多个主要特征具有第一保真度的图形表示，以及对一个或多个次要特征具有第二保真度的图形表示。其中第二保真度级别低于第一保真度级别。
18. 《Apple Patent | Presenting an environment based on user movement（根据用户运动呈现环境）》
在示例性过程中，呈现包括虚拟对象的计算机生成现实环境，并且检测在物理环境中发生的用户移动。响应于确定用户移动朝向虚拟对象，并且虚拟对象从物理环境阻挡真实对象，确定检测到的用户移动是指向虚拟对象还是指向真实对象。根据检测到的用户移动是定向到真实对象的确定，修改虚拟对象的视觉外观以显示真实对象。根据检测到的用户移动是定向到虚拟对象的确定，保持虚拟对象的呈现以阻挡真实对象。
19. 《Apple Patent | Presenting environment based on physical dimension（基于物理尺寸呈现环境）》
在一个实现中，一种方法包括获取与物理环境相对应的环境数据。根据环境数据识别位于物理环境中的已知物理物品。已知物理物品与已知尺寸相关联。基于已知物理物品的已知尺寸来确定物理环境的物理尺寸。生成表示物理环境的CGR环境。CGR环境的虚拟尺寸是物理环境的物理尺寸的函数。
20. 《Apple Patent | Method and device for resolving focal conflict（解决焦点冲突的方法和装置）》
所述方法包括，使用图像传感器捕获场景的图像，所述场景包括以特定方向距设备第一距离的真实对象。所述方法包括在显示器显示包括以特定方向距设备第二距离的虚拟对象的CGR环境。根据确定第二距离小于第一距离，CGR环境包括叠加在场景的虚拟对象。根据确定第二距离大于第一距离，CGR环境包括具有模糊区域的虚拟对象，模糊区域使得模糊区域内的至少一部分真实对象模糊。
21. 《Apple Patent | Location aware visual markers（位置感知型视觉标记）》
专利描述了确定移动设备和可视标记之间的相对定位（如偏移）的设备、系统和方法。在一个实现中，移动设备捕获物理环境的图像，并从中检测视觉标记。在一个实现中，在由移动设备捕获的2D图像或3D图像中检测具有已知位置的可视标记。然后，基于图像确定移动设备与视觉标记之间的相对定位。在一个实现中，相对定位可以确定视觉标记相对于移动设备的相对方向。在一个实现中，使用计算机视觉技术来确定相对定位。在一个实现中，相对定位可以确定从移动设备到可视标记的距离或方向。然后，基于移动设备和可视标记之间的相对定位和可视标记的已知位置来确定移动设备的真实世界位置。
当显示三维环境时，计算机系统在与三维环境的一部分相对应的第一位置检测手。响应于在第一位置检测到手：根据在第一预定义配置中手举起的确定，计算机系统显示用于在三维环境中使用手势进行第一操作的视觉指示；根据没有举起手的确定，计算机系统放弃显示视觉指示。
23. 《Apple Patent | Ring input devices（指环输入设备）》
可以通过佩戴在用户手指的环形输入设备来操作头戴式设备。所述环形输入设备可以提供用于头显的输入。输入可以包括用户另一个手指旋转、倾斜和/或滑动环形输入设备的至少一部分。环形输入设备可以向用户提供反馈，作为正在接收输入的确认。
24. 《Apple Patent | Finger orientation touch detection（手指方向触摸检测）》
触摸检测包括获取手指和目标表面的图像数据，以及确定图像数据中指尖与目标表面接触的触摸区域。确定所述图像数据中的手指的指向，并且基于所述触摸区域和所述指向估计所述目标表面上的目标区域。其中，所述触摸区域包括所述目标表面的一部分。
系统识别用户随时间推移或响应于CGR环境变化的生理反应（如心率、呼吸速率、大脑活动、用户满意、面部表情、肢体语言等），相关数据可以说明用户在CGR环境中的认知状态或偏好。例如，使用者的瞳孔可能会因不同的认知状态而经历不同的扩张或收缩。通过向参与活动的用户呈现多个周围环境（如客厅、图书馆、办公室、森林、咖啡店、海洋、瀑布、潺潺小溪等），可以获取有关用户的认知状态和偏好，并评估每个环境的偏好数据，然后可以实现促进用户积极参与活动或符合期望认知状态的环境，即确定使用户处于最放松或最平静状态的最佳环境。
26. 《Apple Patent | Augmented devices（增强设备）》
使用第一设备（如头显）来提供CGR环境，CGR环境可以增强第二设备（如笔记本电脑、智能扬声器等）的输入和输出能力。在一个实现中，第一设备在物理环境中与第二设备通信，以交换输入或输出数据。例如，头显可以捕获包括笔记本电脑的物理环境的图像。头显可以检测笔记本电脑，发送笔记本电脑的内容请求，从膝笔记本电脑接收内容，识别笔记本电脑的位置，并且在笔记本电脑之上或其附近的CGR环境中显示具有所接收内容的虚拟对象。虚拟对象的大小、形状、方向或位置可以配置为提供更好的用户体验。
专利描述了一种用于动态更新为用户定制的头相关传递函数（HRTF）模型的系统。系统接收由一个或多个成像组件捕获的用户的一个或多个图像。系统使用一个或多个捕获的图像来确定用户的姿态。所述姿态包括用户的头部-躯干方向。系统基于所确定的姿态来为用户更新HRTF模型。系统使用更新的HRTF模型生成一个或多个声音滤波器，并将所述一个或多个声音滤波器应用于音频内容以生成空间音频内容。系统向用户提供空间音频内容。
28. 《Facebook Patent | Vertical cavity surface-emitting laser (vcsel) with a light barrier（带光障的垂直腔面发射激光器）》
光源结构包括具有顶面，和至少一个基本垂直于顶面且毗邻的侧表面的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）装置。VCSEL装置可配置为输出通过顶面的定向发光。光源结构同时包括围绕至少VCSEL装置的顶部并与至少一侧表面分离的光障。光障配置成通过至少一个侧面从VCSEL装置接收自发射光。
在一个实施例中，一种方法包括从多个第三方系统中的每一个接收增强现实对象和相关显示规则，从与第一用户关联的客户端系统接收与第一用户环境的当前视图相关联的一个或多个信号，基于与所选增强现实对象相关联的一个或多个信号和显示规则，选择从多个第三方系统接收到的增强现实对象中的至少一个，并向客户端发送用于向客户端呈现所选增强现实对象的当前环境视图的指令系统。
用于从显示器投射光的光学组件包括第一光波导、反射光学元件和第一耦入器。反射光学元件配置成从显示器接收具有第一偏振的第一光，并且将第一光反射为具有不同于第一偏振的第二偏振的第二光。第一耦入器与第一光波导耦合。第一耦入器配置成接收和发射第一光。第一耦入器进一步配置为接收第二光并重定向第二光的第一部分，使得第二光的第一部分在第一光波导内经历全内反射。
专利描述了一种允许用户以受控方式将内容投影到共享显示区域的技术。所述技术涉及接收描述用户当前与本地用户计算设备交互的情景的情景信息。然后，所述技术基于策略逻辑和情景信息来确定调用私有状态，还是移除私有状态并进入共享状态。私有状态涉及在一个或多个共享显示区域呈现隐私屏幕。当在私有状态和共享状态下操作时，本地用户计算设备保持与承载共享显示区域的显示设备的连接。
32. 《Microsoft Patent | Tuned waveguides（调谐波导）》
专利描述的设备包括配置成以入射角接收光的第一光波导，和以与第一光波导不平行的关系定位的第二光波导。第二光波导可以配置成在入射角的第一位置接收通过第一光波导的光，在第二光波导内传输光，并且以入射角将来自第二位置的光输出回第一光波导。
33. 《Microsoft Patent | Non-linear angular momentum metasurface（非线性角动量超曲面）》
专利描述了一种使用波导的光学装置，其能够通过使用超表面来实现图像传播，同时无需增加与波导相关联的反射指数。超表面同时可以向图像提供图像失真校正，以处理由光学组件引入的潜在失真。在一个实施例中，可以使用超表面来创建注视点图像。
34. 《Microsoft Patent | Field of view expanding system（视场扩展系统）》
专利描述了一种使用波导的光学装置，其能够通过使用超表面来实现图像传播，同时无需增加与波导相关联的反射指数。光学组件可以产生与宽视场相对应的压缩图像，以确保图像能够通过波导传播。压缩后的图像可以提供给标准光栅耦如器，然后可以通过光学组件的超表面耦出器进行扩展。
35. 《Google Patent | Device manager that utilizes physical position of display devices（利用显示设备的物理位置的设备管理器）》
一种系统和方法可以提供包括多个显示设备的计算系统。利用由诸如显示设备的图像传感器和位置传感器之类的传感器所收集的数据，可以确定每个显示设备在真实环境中的位置和/或方向。显示设备的相对定位可用于配置和重新配置显示设置、设置显示优先级、控制内容的移动、以及响应与内容管理相关的手势命令。
36. 《Google Patent | Advanced Gaming And Virtual Reality Control Using Radar（利用雷达的高级游戏和虚拟现实控制）》
专利描述了使用雷达实现高级游戏和虚拟现实控制的技术。即使在毫米或亚毫米级别，所述技术也能够追踪小幅度的运动和位移，从而支持用户控制动作，即便所述动作受到光学遮挡。
37. 《Google Patent | Automatic generation of all-in-focus images with a mobile camera（使用移动摄像头自动生成所有对焦图像）》
专利描述了用于使用移动设备的摄像头，特别是具有浅景深的摄像头来产生全聚焦图像的系统和技术。用户设备包括传感器，其用于确定到摄像头视场中的对象的距离的。基于视场的深度图，推断出多个分段，每个分段定义摄像头视场内的唯一聚焦区域。摄像头的自动对焦镜头扫描与多个片段中的每个片段相关联的相应焦距。摄像头在自动对焦镜头扫描的每个焦距处捕获样本图像。用户设备通过组合或合并所捕获的样本图像的部分来产生全聚焦图像。
专利描述了用于确定虚拟camera的质量分数的设备和方法。例如，一个实施例包括感兴趣区域（ROI）检测器，其用于检测从位于第一坐标的第一物理camera（PCAM）生成的第一图像内的感兴趣区域；虚拟camera电路和/或逻辑，其用于生成位于第一坐标的第二图像；图像比较电路和/或逻辑，其用于在所述第一图像和所述第二图像之间建立像素到像素的对应关系；图像质量评价器，其用于通过针对第一图像评价第二图像来确定第二图像的质量值。在一个实施例中，用户设备可以包括移动摄像头，移动摄像头包括用于支持增强现实或面部识别的深度传感器。
39. 《Sony Patent | Eye Tracking System With Holographic Film Decoder（包含全息膜解码器的眼动追踪系统）》
预先记录有图案的体三维全息膜用于将LED或来自眼睛的低功率激光反射编码为二进制图案。全息膜的低分辨率单色图像可通过与X，Y位置相关联的查找表来解析为眼睛姿态，或使用预训练的卷积神经网络来可靠地解析二进制模式的多种变体，从而将其转换为X，Y位置。
基于用户的头部姿势，视频生成部分生成因控制虚拟camera视角而产生的视频，所述视角对应于在虚拟空间中的用户的视场。当用户在虚拟空间中处于加速状态时，视频生成部分基于用户的加速方向将虚拟camera的视角从用户处于非加速状态时的第一视角改变为第二视角。专利描述的技术可应用于头戴式设备。
41. 《Sony Patent | Variable rendering system and method（可变渲染系统和方法）》
用于生成显示图像的系统包括：内容识别单元，其用于识别要显示的内容；叠加识别单元，用于识别要应用于显示内容的叠加；光栅化率确定单元，其根据识别的叠加，将光栅化速率应用于要显示内容的至少一帧的两个或多个区域中的每一个；渲染单元，其用于根据所确定的光栅化速率渲染要显示的内容；以及叠加应用单元，其用于应用来生成图像渲染图像的叠加。
