苹果正开发基于“时空平滑”以提高未来手部追踪准确度的解决方案

🤖 由 文心大模型 生成的文章摘要

美国专利商标局正式批准了苹果一项与手部追踪技术紧密相关的专利,该专利聚焦于时空平滑的系统、方法以及设备,旨在大幅提升手部追踪的精准度与稳定性。

在苹果专利背景阐述中提到,在多样化的应用场景里,扩展现实(XR)环境通常由头戴式设备(HMD)来展现。这种设备配备了场景摄像头,能够捕捉用户所处物理环境(即场景)的图像信息,同时还设有显示器,用于向用户展示各类图像。在部分情形下,所捕捉到的图像或者其特定部分,能够与一个或多个虚拟对象进行融合,从而为用户打造出沉浸式的XR体验。

而在另外一些情况下,HMD也能够以直通模式运作,在该模式下,图像或者图像的一部分无需添加虚拟对象,便可直接呈现给用户。从理想状态来说,呈现在用户眼前的物理环境图像,应当与用户不佩戴HMD时所看到的景象基本一致。然而,由于眼睛、显示器以及摄像头在空间位置上存在差异,实际情况往往难以达到这一理想状态,进而导致用户在距离感知上出现偏差,容易产生定向障碍,手眼协调能力也会受到影响。

从整体来看,该专利所涵盖的方法主要包括以下几个关键步骤:首先获取未经校正的手部追踪数据;接着获取与物理环境相关的深度图;基于深度图以及未校正的手部追踪数据,精准识别物理环境中手指部分的位置;针对深度图里与手指部分位置相邻的区域,执行空间深度平滑操作;最后,通过依据深度图中与手指部分相邻的空间深度平滑区域,对未校正的手部追踪数据进行视点(POV)校正,从而生成经过校正的手部追踪数据。

苹果方面进一步指出,在配备显示器和场景摄像机的HMD设备中,鉴于眼睛、显示器以及摄像机的空间位置各不相同,显示器上向用户呈现的物理环境图像,并非总能如实反映出用户不佩戴 HMD 时所看到的真实景象。在诸多情形下,这种差异会致使用户在距离感知上出现问题,容易迷失方向,在手眼协调方面也会表现欠佳,尤其是在与物理环境进行交互时,这些问题会更为明显。

所以,在众多实际应用中,来自场景摄像机的图像需要进行变换处理(例如视点(POV)校正),从而让这些图像看起来就像是在用户眼睛的位置所捕获的。在这个过程中,深度图发挥着重要作用,它能够表示图像的每个像素从摄像机到该像素所代表对象之间的距离。在部分应用场景中,来自场景摄像机的图像只需进行部分变换(例如部分POV校正),就能使其看起来像是在比场景摄像机位置更靠近用户眼睛的位置所捕获的。

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