本月初，一项备受瞩目的国际专利申请正式公开，为电子设备交互领域的关键问题提供了专利层面的解答。苹果公司披露，该专利聚焦于确定电子设备用户面部和手势配置的系统、方法及设备，尤其擅长精准识别头戴式设备（HMD）用户脸颊、下巴、嘴唇、舌头，乃至嘴前手部等部位的三维（3D）空间位置，堪称XR交互技术的一大突破。
这项专利的核心技术名为 “使用低剖面天线和阻抗特性传感的耳机表情估计”，旨在革新用户与扩展现实（XR）设备的交互体验。其公开的多种技术实现方案，涵盖了能够区分用户面部变形、手部姿势配置（如嘴前手势），以及精准定位用户头部、面部和手部表面或组织几何上各点 3D 位置的设备、系统与方法。
在扩展现实（XR，包括VR和AR）环境中，这些面部和手势信息将发挥重要作用，成为提供虚拟内容的关键依据。具体而言，XR头戴式设备通过一个或多个天线获取射频（RF）信号，以此识别用户的面部变形、手势配置，以及头部、面部和手部表面或组织几何点的3D位置。借助这些数据，系统不仅能够预测用户脸颊、下巴、嘴唇、舌头等部位的 3D 关键点，构建面部动态模型，还能准确识别和预测用户的手势配置及其传达的表情信息，实现更自然、更流畅的人机交互。
值得注意的是，头戴式设备类型丰富多样，包含头戴式显示器（HMD）、平视显示眼镜、集成透明目镜的AR眼镜，甚至视力矫正眼镜等。而此项专利研发方向重点指向苹果最新推出的Vision Pro，旨在进一步提升其交互性能与用户体验。
在硬件设计上，一个或多个天线巧妙地分布于头戴式耳机的特定部位，或集成于设备内部，常见的安装位置如XR头戴式设备的底部。在实际应用中，用户的头部、面部及手部特征（如面部表情和手势动作）会与至少一个天线产生介电且非接触式的交互。这种交互使得用户面部结构和手势结构的细微变化，能够直观地反映在天线的自谐振频率和性能参数变化上。
部分实现方案中，XR头戴式设备可直接测量天线的自谐振频率和性能数值。基于这些测量结果生成的用户头部、面部和手部姿势特征数据，具有广泛的应用场景。例如，可用于个性化角色配置，无论是创建高度写实的用户虚拟形象，还是设计充满创意的抽象动画角色；也可用于解读用户的面部表情、手势动作和情感状态；甚至能够实现用户的唯一性识别，为设备安全与个性化服务提供保障。
为确保信号的稳定性和准确性，部分实施方案对天线的辐射模式进行了优化。通过利用与射频波强度角度依赖性相关的定向辐射模式，有效降低用户手部遮挡、面部覆盖物（如胡须、面罩）及周围环境对信号传输的干扰，保证交互数据的可靠性。
