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苹果的第一代增强现实眼镜将采用什么技术?

IEEE电气电子工程师 来源:悦智网 作者:Tekla S. Perry 2021-05-10 17:17 次阅读

苹果并不是便携式音乐播放器的发明者,在iPod之前大约有50款数字音乐设备,不过你能说出其中一款的名字吗?苹果也不是智能手机的发明者,它只是生产了第一款让人们彻夜排队购买的智能手机

苹果也不是第一家推出增强现实(AR)眼镜的公司。增强现实眼镜使用内置传感器处理器和屏幕,当你通过它看眼前的世界的时候,它会把信息叠加在上面。谷歌在2013年就推出了自己的增强现实眼镜,但它引发的争议和批评比收入更大。最近,Magic Leap承诺要让大象漂浮起来,并提供共享文件。爱普生一直在悄悄地避开消费市场,向一些利基应用销售它的Moverio增强现实眼镜,例如为影院观众提供闭路字幕、为无人机操控员提供视频监控等。

但问题在于,尽管它们是先驱者,但它们的这些努力都未能应用增强现实技术,提供一款舒适、实用,并且价格实惠到能够吸引普通人购买的眼镜。现在,苹果来了。多年来,苹果一直在申请增强现实和虚拟现实(VR)技术的专利,收购相关初创公司,并从喷气推进实验室、Magic Leap、Oculus等公司聘请增强现实专家。苹果已经在这块土地上耕耘了一段时间,多年来人们也一直在猜测这些耕作什么时候能结出果实。

自2015年开始,苹果一直在小心翼翼地遮掩其增强现实计划,但一些迹象仍然泄露了公司的意图,比如某位传奇的苹果泄密者宣称,苹果最快可能将于2021年3月揭开谜底。对苹果来说,这是一个大项目。一些分析师认为,这一项目将帮助苹果在增强现实市场上实现飞跃。未来5年,增强现实眼镜市场可能会从76亿美元扩大到295亿美元。

根据已发布的报告,苹果大约有1 000人在从事这一项目。目前,根据分析师本尼迪克特•埃文斯 (Benedict Evans,他还撰写了一篇有影响力的科技新闻报道)的说法,在进行了多年设计工作之后,这些工程师可能已经制造出了几十个原型。很快,我们将看到苹果是否能推出像便携式音乐播放器、智能手机和智能手表那样有影响力的增强现实眼镜。“整个增强现实界一直在等待这一突破性的时刻。”麻省理工学院媒体实验室研究员、Ambient Devices公司前首席执行官大卫•罗斯(David Rose)说,“增强现实眼镜在学习、导航方面充满希望,还能让别人通过你的眼睛看世界。它的用途令人兴奋……你可以通过建筑师或城市规划师的眼睛来看一座城市,了解一个地方的历史、某件东西是如何制成的,以及你现在所看到的景观如何在未来持续发展。”2020年5月,有关苹果2021年发布增强现实眼镜的流言四起。

油管科技头条栏目的主持人、专门报道苹果等公司的泄露信息的乔恩•普罗瑟(Jon Prosser)说,他预计命名为“苹果眼镜”的产品将在2021年3月的活动中发布。普罗瑟预测将有双目显示屏、手势控制系统,零售价在500美元左右。其他权威人士还说出了不同的发布日期和规格参数。但多数人认为2021年是很有希望的节点,至少会首次公开。

苹果的第一代增强现实眼镜将采用什么技术?这取决于苹果选择提供什么样的体验,这方面主要有两种可能性。一种是简单地显示佩戴者面前的对象信息,在视野一角,眼镜上会显示文字或图标。换言之,当使用者转动头部时,文字不会发生变化。另一种是将数据或图形附着在或覆盖在环境中的物体或人身上。通过这种设置,如果使用者转动头部,数据会随着对象移出视野,进入视野的则是新对象和相关的新数据。后一种方案更难实现,但更符合人们对增强现实的期望。

埃文斯断言是第二种方法。他指出:“如果只是一个平视显示器,那100美元的定价可能就够了。”

埃文斯没有猜测苹果是否会在2021年或之后推出增强现实眼镜,但他说,他们推出的增强现实眼镜不会是一个原型,也不会像Magic Leap或HoloLens所做的那样,是一个针对利基市场的实验品。“苹果出售的产品都是他们认为一个普通人有理由去购买的东西。它将是一种消费品,具有大众市场的价格、有进一步开发价值的东西,但不会定价2 000美元或者重3公斤。”埃文斯预计,第一代增强现实眼镜将包括人眼跟踪功能,这样眼镜就可以识别在广阔视野中哪部分吸引了用户的注意力,同时使用惯性传感器监测头部运动。

头部姿态是可能交互界面的一部分,它很可能会搭载一个激光雷达传感器,使眼镜能够绘制出佩戴者周围环境的深度图。事实上,苹果最顶级的平板电脑和手机,比如iPad Pro和iPhone 12 Pro,都使用了激光雷达来跟踪场景中的物体运动,并计算与对象之间的距离。“这很明显,”埃文斯说,“iPad上的激光雷达是(眼镜的)一个部件。”埃文斯说,关于这款眼镜的显示有一个重要问题——它是否能采用一种新方法,使呈现的图像在白天可见。

到目前为止,最常见的方法是使用微型LED将图像投影到眼镜上;在日光条件下,这要求添加的图形达到最亮的颜色。最近有传言称,苹果将使用索尼的OLED微显示器作为投影图像的来源。不过,麻省理工学院的罗斯说,虽然OLED显示屏的亮度令人满意,但在日光下呈现全光谱颜色仍然是一项挑战。这款眼镜将配备一台或两台可见光照相机,用于收集人和位置的图像进行分析。相机的主要功能不可能是录制视频,因为对谷歌眼镜的强烈抵制使得这项功能几乎无法启动。准确地说,相机的目的只是提供情境信息,让软件知道佩戴者在看什么。

“苹果将努力避免使用‘摄像机’这样的词。”罗斯说,“他们可能会将它称之为 ‘全光谱传感器’之类的。”他补充道:“类似生活记录这样的使用实例已经被社会所厌恶。”罗斯相信,如果确实存在存储视频片段的选项,苹果会进行特别设计,让眼镜在录制视频或静止图像时,向观察者发出明显的警示。

数据处理,至少是第一代眼镜的数据处理,预计会在用户的手机上进行,罗斯说,否则“对电池的要求就太高了”。脱机的数据处理意味着设计者现在不必担心散热问题。苹果将如何命名这个小玩意?普罗瑟说是“眼镜”;其他人则什么都不说,因为谷歌眼镜已经成了笑柄。分析师埃文斯说,无论苹果是否会在2021年推出增强现实眼镜,无论这款产品是否会成功,都会归结为一个问题:“在苹果,谁负责监督这款产品,说‘这是个垃圾’或者‘这不是垃圾’?过去是乔布斯,然后是乔纳森•艾维。现在是谁看着第86版或第118版说:‘啊!这太棒了。就是它!’呢?

原文标题:2021顶尖技术专题报道 6:苹果公司推出增强现实眼镜

文章出处:【微信公众号:IEEE电气电子工程师学会】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

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原文标题:2021顶尖技术专题报道 6:苹果公司推出增强现实眼镜

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