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

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　　近日，美国专利商标局正式授予苹果一项 Apple Vision Pro 相关专利，该专利涵盖了具有视觉校正功能的相对惯性测量系统。这样的系统用于弥补头显内的眼前庭不匹配，当 VR 头显中发生的事情与现实世界环境中发生的运动不匹配时，可能会导致恶心。

　　例如，如果你坐在汽车或公共汽车的座位上，在 VR 头显中玩游戏，则当车辆转弯并且你在游戏中体验到的情况与方向不匹配时，可能会发生眼前庭不匹配的情况。对于许多人来说，这会引起恶心。苹果的专利是为了弥补头显内的这种不匹配。
　　苹果在专利背景中们指出，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 设备的用户可以坐在车辆中，并且车辆可以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辆内移动（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分开，因此传统的 VR 或 AR 设备可以将车辆的运动归因于用户。通过这种方式，在 VR 或 AR 设备上向用户显示的图像可能对用户来说就好像用户以相同的速度和相同的方向在场景中奔跑一样。
　　在角运动方面也发生了类似的现象。例如，佩戴传统 VR 或 AR 设备的用户可能乘坐的是转弯的车辆，但是当车辆转弯时，用户实际上可能不会转动头部。传统的 AR 或 VR 设备可能无法将用户头部的运动（例如不转弯）与车辆的运动（例如转弯）分开。因此，车辆的转弯运动可能归因于用户，并且在 VR 或 AR 设备上向用户显示的图像可能看起来正在转动或旋转，尽管用户没有转动头部。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，对于包含 IMU 的其他类型的设备（例如控制器），归因于控制器的车辆运动可能会导致不稳定的控制和意外后果。
　　苹果专利涵盖了实现相对惯性测量技术的系统、用户设备和方法，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确定要通过设备向用户显示的图像，包括基于用户佩戴头显时头部的相对运动，以及用户在非固定参照物移动， 比如车辆。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正在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机械地与用户装置耦合。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。这样，第一惯性测量设备可以随着用户设备耦合到的用户身体部位移动，并且可以测量由于用户设备耦合的用户身体部分的运动而导致的用户设备的运动。例如，包含在头戴式显示器中的第一惯性测量设备可以测量用户头部的运动。
　　在用户设备在非固定参照物（例如车辆）中移动的情况下，包含在用户设备中的第一惯性测量设备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内的运动。
　　例如，如果用户佩戴包括第一惯性测量装置的头戴式显示器，并且用户在乘坐的车辆右转 20 度的同时将头部向右转 90 度，则第一惯性测量设备可以测量 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）。

　　苹果专利图 16 说明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 说明了用户乘坐在移动参照物（车辆）中的系统，以及包括多个惯性测量装置的系统，用于确定用户相对于参照物的相对运动。

　　苹果专利图 13A-13C 和 14A-C 说明了用户设备相对于参考系的相对运动的示例。

　　苹果专利图 10 说明了公共参照物中的多个用户设备，提供用于确定该参照物的运动信息；图 15 说明了惯性测量装置示例的框图。
  

                                      

本文来自http://vr.sina.com.cn/news/hot/2023-07-13/doc-imzapmnt9338150.shtml