苹果AR头显专利可在强光、弱光下精确呈现AR内容

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根据物理环境的光照条件来修改显示器操作参数

映维网 2021年05月28日)美国专利商标局日前公布了苹果的一项AR头显专利申请,其主要描述了根据物理环境的光照条件来修改显示器操作参数的技术和方法。通过这种方法,AR头显将在强光和弱光条件下都能精确地呈现AR内容。

苹果的专利背景概述了发明瞄准的问题。这家公司指出,在增强现实中,计算机生成内容融入至用户的物理环境,以便将计算机生成的视觉内容与现实世界的对象相结合。

用户可以通过佩戴包括半透明或透明显示器的头戴式装置来体验AR内容,所述半透明或透明显示器允许光从用户的物理环境通过并到达用户眼睛。头显可以将计算机生成的AR内容添加到物理环境光。

但在某些情况下,物理环境光的颜色和/或亮度会以降低AR体验的方式干扰计算机生成的内容。例如,物理环境光可以限制物理环境和计算机生成内容之间的对比度。

作为另一示例,物理环境的颜色组成可以提供难以通过叠加显示方法和硬件进行屏蔽的主要色调,从而干扰计算机生成内容的颜色组成。

先前的系统包括与半透明显示器集成的物理固定调光层。与太阳眼镜类似,物理固定调光层的功能是阻挡一定量的光线通过显示器。然而,显示器需要持续呈现物理环境的较暗版本,从而减损用户的体验。

对于苹果专利描述的方法,其主要是感测与物理环境光相关联的多个光叠加特征值,然后根据光叠加特征值来调整修改显示器的操作参数,这样显示器就能以合适的显示方式来呈现AR内容。

一种方法包括从物理环境中传感与环境光相关联的多个光叠加特征值。环境光从物理环境向半透明显示器的一侧发出。多个光叠加特征值量化与环境光的相互作用。所述方法包括基于计算机生成现实对象的多个光叠加特征值,以及预定显示特性的函数来确定与电子设备相关联的多个显示校正值。所述方法包括根据多个显示校正值改变与电子设备相关联的一个或多个显示操作参数,以满足性能阈值内计算机生成对象的预定显示特性。

如一个示例进行说明。图2A是一个包含苹果AR头显用户和一系列的物理对象的场景。红色消防栓#220和蓝色墙壁#222用不同的图案来说明其颜色,例如红色以水平线图案表示,而蓝色用十字线图案表示。

如图2C中所示,头显正在将数字狗狗#230添加到半透明显示器#214中,如加号所示。数字狗狗狗为白色。所以,一旦添加到半透明显示器中,数字狗狗的优选显示颜色将同样为白色。

如上面专利图2F所示,从蓝色墙壁反射的阳光干扰了数字狗狗的显示。蓝色墙壁与数字狗狗的上半身重叠。所以,墙壁的蓝色与数字狗狗上半身的白色混合,使得数字狗狗的上半身为浅蓝色而不是优选白色。

转到专利图4D上面,#420是根据发明所述方法调整后的效果。其中,头显可以感测与物理环境光相关联的多个光叠加特征值,然后头显可以对区域#420着色,例如降低与区域#420相对应的蓝色墙壁亮度。所以如图4D所示,加在半透明显示器的数字狗狗将是理想的白色,因为蓝色墙壁反射的蓝光强度降低了。

相关专利Apple Patent | Modifying display operating parameters based on light superposition from a physical environment

名为“Modifying display operating parameters based on light superposition from a physical environment”的苹果专利申请最初在2020年9月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

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