7個月連發11項專利，蘋果可能真的在憋個AR大招。
作者| 徐珊
編輯| 雲鵬
如果蘋果發布一副AR眼鏡，會是什麼樣的？
喬布斯離開我們已經有十年，但人們仍會懷念第一代iPhone帶來的驚艷感以及iPhone 4的經典設計，而說到對庫克時代的印象，人們熱衷於探討的，似乎只有iPhone X的“小劉海”、iPhone 12 Pro Max的激光雷達掃描儀一些產品細節和蘋果沖向三萬億美元的市值。
庫克會為蘋果帶來些什麼？大家一直思考的問題最近似乎有了新的答案。近日庫克接受多家媒體採訪時都稱自己是AR的“頭號粉絲”，甚至說“我們不談元宇宙，我們只說AR”，因此，AR眼鏡最有可能成為庫克時代蘋果公司的標誌性產品之一。
一直以来，苹果的产品以高审美、高标准、严要求著称。库克曾说过，目前市场上没有一款AR眼镜能让自己满意，就像苹果正式推出AppleWatch前，库克也曾说过类似的话，表示没有一款穿戴产品令他满意。那么库克到底想要做出一款什么样的AR眼镜？它能否重现苹果昔日辉煌，再次引领新的消费风暴？
這些疑問讓人們對蘋果的AR設備動態一直持有高度關注，都想知道蘋果打造的AR眼鏡會是什麼樣？我們通過盤點蘋果今年獲得的11項與AR有關的專利授權以及蘋果AR設備的爆料信息，準備今天提前“發布”蘋果的AR眼鏡。
當然，有關的AR專利還可能運用在頭顯、手機、手錶甚至汽車等產品上，畢竟蘋果可是越來越能賺錢，涉及的消費業務面也越來越廣，但作為第一款AR設備，AR眼鏡還是非常有可能運用到這些專利技術。
01連獲11項AR新專利蘋果用AR眼鏡化身空間掃描儀
蘋果即將重磅推出的AR眼鏡會有哪些讓人值得期待的亮點？通過解讀專利文件，我們推測出蘋果AR眼鏡可能具有環境應用模型、以對象為中心的掃描、建立虛擬空間以及提供空間音頻等功能。
▲蘋果2021年獲得與AR眼鏡有關的專利信息匯總
在今年的11個專利中，我們看到了三個比較有意思的專利，也由此來解密蘋果的AR眼鏡“真面目”。
1、拍張圖就能畫平面圖，設計師的必備“神器”？
過去人們測量房間面積主要用捲尺，這種方法費時又費力，但人們如果戴上蘋果的AR眼鏡，可能通過環顧四周就能獲得房間的平面圖。
並且，由於室內環境有像桌子，沙發等物體會模糊掉房間的線條，導致人們難以按照視頻和傳感器來構建精準的平面圖。
面對這些問題，蘋果選擇通過3D點雲（Point Cloud）技術和3D顯示技術來測量房間的結構，創建平面圖。這些技術通過文字或者符號標記房間中的邊界、牆壁、門窗等物體，並擁有特殊的測量方式。
▲通過攝影頭測量房間的結構
這樣，用戶就可以邊戴著AR眼鏡，邊實時預覽房間的平面圖。
2、蘋果將如何打造“元宇宙”？先建個化身來玩玩
蘋果此前曾發布了擬我表情功能，該功能可以同步模仿用戶的表情。原來擬我表情只模仿用戶的頭部運動，現在這個範圍可以擴大到全身。該專利目前主要為頭戴式設備（HMD）設計，但未來也可能應用於一些AR產品上。
該項技術會通過多個攝像頭，收集你的姿態信息，並由你來定制一個虛擬化身。同樣，你的化身會根據你的動作變化而變化。比如說，你邊說話邊做手勢，你的虛擬化身也會邊說話邊做手勢。這將會豐富視頻的創作形式，與遊戲產品聯動可能會擁有更大的應用範圍。
▲類似於Digital Domain軟件研發主管Doug Roble以及他的虛擬化身
3、空間觸覺/音頻：蘋果“拍了拍”你的腦袋，讓你轉個頭
在增強空間觸覺感知方面，AR眼鏡將會通過觸覺引導方式，將用戶的注意力轉移到虛擬電話會議或者其他地方上。比如說，戴著AR眼鏡的用戶可以感覺到眼前的圖案正在向左移動，並通過震動的方式提示用戶向左邊轉動。
▲FaceTime更新了與空間音頻相關的功能
與空間觸覺的引導方式差不多，空間音頻主要根據用戶的頭部變化調整聲音的變化。該技術將通過圖像傳感器監測用戶的頭部變化，還提供濾波器以及視覺指引，使得用戶擁有更好的音樂體驗。
現在基本上只有AirPods Pro、AirPods Max和小米真無線降噪耳機3 Pro支持空間音頻應用，其他支持空間音頻功能的產品並不多。
4、AR識人/識車：專為滴滴打造？再也不用擔心上錯車了
下班高峰時期，路邊往往會有多家網約車在等待自己的顧客，但由於車輛較多，顧客往往容易出現上錯車的情況。針對這種情況，蘋果的新專利打造了一款AR系統，當你佩戴AR眼鏡時，你或許可以從眾多車輛中一眼找到自己的網約車。
該系統將與網約車軟件聯手，並提供雙向AR識別服務，即司機可以及時在人群中找到自己的顧客，顧客也能及時在車海中找到自己的網約車。由於蘋果曾在2016年向滴滴出行投資了十億美元，並且據公開消息來看，蘋果沒有投資其他的打車軟件，因此，這款AR系統有可能專為滴滴打造。
▲實現接近感測的增強現實係統的框架圖
該系統可以通過移動設備的相機捕獲圖像，並用指示符或標識符來識別相應的車輛和乘客，並在設備上進行顯示。通過簡單直白的顯示標記，你在下班高峰期將會避免上錯車的尷尬。
02攻克顯示難題蘋果多項專利妙解信息困境
蘋果的AR眼鏡會給人們帶來怎樣的體驗，能否真正地在日常生活中幫助消費者？ AR眼鏡作為下一代智能穿戴設備，為消費者顯示數字世界的信息是其重要作用之一，能夠加速數字世界和物理世界的信息相結合，但目前市場上的AR眼鏡仍在數據傳輸、信息顯示上存在不足之處。
據專利文件顯示，蘋果正通過點雲、虛擬信息顯示技術來給出這些難題新的解法。
1、攻克數據難題，通過點雲壓縮加快數據速度
點雲主要是指空間中點的數據集，通常由三維掃描儀獲取三維物體的相關數據。蘋果在iPhone 12 Pro系列搭載的LiDAR激光雷達掃描儀就可以支持點雲的數據收集和傳輸。
新專利報告表示可以通過激光雷達掃描儀形成“點雲壓縮”，為現實提供更多信息。
該技術可以用於VR、AR、為地圖服務的地理信息系統、體育重播廣播、博物館展示、Project Titan的自主導航等等多個項目中。
2、路痴黨的福音：在真實環境中顯示虛擬引導信息
蘋果於今年9月獲得一項在真實環境中顯示虛擬信息有關的專利，該專利可以通過移動設備讓用戶可以來定位和導航到目的地。
目前，AR領域的信息服務通常需要使用不同的技術組合完成，並且，無法根據場景的變化及時更新信息。此外，一些常規GPS顯示技術往往不能提供足夠精確的位置信息。
新系統將會根據真實的場景數據顯示出至少一條虛擬信息，並且還會以低精度來顯示遠處的虛擬信息。
▲在真實環境中顯示虛擬引導信息專利示意圖
具體來說，當用戶與目標區域較近時，其他無關區域的相關信息將會逐漸消失或粗略顯示，而目標區域內的數字信息也會更加詳細。不僅如此，隨著人們逐漸靠近目標區域，相關數據也會更加準確。
03千人研發團隊，五年收購11家公司
要打造一款可以引起新消費風暴的產品，需要的可不止是技術支撐，更需要富有創新和創造能力的人才作為強有力的後盾。
蘋果作為率先在AR佈局的玩家之一，目前已經有了一個近千人左右的AR研究團隊。據彭博社報導，現在負責蘋果AR業務的高管是邁克·洛克威爾（Mike Rockwell），其上級為蘋果硬件工程高級副總裁丹·裡喬（Dan Riccio）。
邁克·洛克威爾（Mike Rockwell）此前是杜比的執行副總裁、杜比實驗室的資深研究員，現在則成為了蘋果下一任CEO的“候選人”之一。
▲邁克·洛克威爾（圖源：Patently Apple）
該團隊還有涉及視頻遊戲、音頻指導、計算機視覺和特殊效果領域的新員工，以及在供應鍊和程序管理方面經驗豐富的蘋果老員工。如曾在蘋果負責手錶設計的Fletcher Rothkopf，和創建了音效標準THX的Tomlinson Holman。
這幾年，蘋果還陸續從全球各地招募人才，壯大自己的AR研發團隊。此前，蘋果已經從Magic Leap挖走了Li Zeyu，擔任自家的高級計算機視覺算法工程師。
不僅如此，前亞馬遜Lumberyard虛擬現實平台的首席工程師Cody WHite以及曾在Hololens和Google Earth工作過的Avi Bar Zeev都陸續加入了蘋果VR/AR研究團隊，但有趣的是，這兩位專家又先後離職，原因尚未披露。
除了人才儲備，蘋果還通過收購多家公司增強自身的技術儲備。
2013年蘋果收購以色列硬件公司PrimeSense後，蘋果又陸續收購了十餘家與AR領域有關的公司，涉及傳感器，AR軟件、AR內容生態甚至是AR鏡片等多個方面。
▲蘋果歷年來收購與AR眼鏡有關的公司信息匯總
綜上所述，蘋果在AR項目上已經做好了人才儲備和技術儲備。現在，萬事俱備，只差正式的產品推出，接受市場的考驗。
04硬件未出、AR平台帝國先起
儘管蘋果的AR眼鏡還尚未正式露面，但蘋果早已在AR領域做出了不少的嘗試，不但在2021WWDC大會上帶來了ARKit 5系統平台，而且還推出來Object Project、RealityKit 2等多項與AR有關的功能。
蘋果表示，目前已有7000名開發者開發了1萬款支持AR的iOS應用程序，疫情期間，人們可以通過相關AR軟件來購買商品或者完成家居裝修。
不僅開發人員可以在ARKit平台上創造自己的產品，一些業餘AR愛好者也可以在ARKit開發平台上DIY一下自己的AR軟件。
此外，今年秋季發布會上蘋果大力推出的Apple TV+也有可能會成為其未來內容生態的一個重要來源。
儘管蘋果還沒有推出專屬的AR軟件商店，但是其AR內容生態以及平台規劃已經可以逐漸看到雛形，這也將成為蘋果AR眼鏡的突出優勢之一。
05蘋果的AR眼鏡性能如何？
強大的技術庫支撐、優秀的研發團隊和技術人才、豐富的內容生態，看起來蘋果AR眼鏡在發布之前就已經佔據了不少優勢，但對一款消費級的產品來說，性能才是檢驗一切的標準，也是產品最重要的抓手。
在芯片方面，據The Information報導，有關蘋果AR眼鏡的芯片設計已經完成，現在已經進入試產階段。
報告透露，該芯片採用了台積電5nm製程工藝，有CPU和GPU，但沒有屬於蘋果的神經引擎。據悉，蘋果的這款芯片可能會通過無線通信與一些主機設備進行連接，將由主機來承擔算力。
不僅如此，據行業消息，這款SoC的CMOS圖像傳感器版本異常大，其尺寸大小接近一個頭顯鏡頭。這也許是為了可以更快地從用戶周圍環境捕捉高分辨率的圖像數據，提供更好的場景渲染或者其他AR服務。
另外，蘋果的AR眼鏡可能會更偏向輕量化、分體式的設計，彭博社還曾表示蘋果會出一款喬布斯特別款。業內各大設計師也紛紛開動腦筋，來“幫”蘋果設計新款AR眼鏡。
韓國設計師Martin Hajek參考Apple Watch的錶盤和iPhone配色設計了新款AR眼鏡的概念圖。
▲韓國設計師Martin Hajek設計的蘋果AR眼鏡外觀
從荷蘭的三維藝術家Martin Hajek公佈的設計圖來看，蘋果AR眼鏡又可能會和普通的眼鏡差不多。他在鏡框採用了金屬材質，並在內部放置了無線天線和傳感器，鏡框兩側擁有WiFi和藍牙零件。
▲荷蘭藝術家Martin Hajek設計的蘋果AR眼鏡外觀
在顯示器方面，郭明錤表示蘋果的AR眼鏡可能採用OLED屏幕，由於蘋果此前收購與AR鏡片相關的創企，因此蘋果很有很可能自己研發AR眼鏡的鏡片。
在整機代工方面，歌爾目前是全球中高端AR/VR設備的代工龍頭玩家，曾經為索尼和Facebook的頭顯代工。據行業預測，2021年歌爾股份的AR/VR設備組裝佔全球80%市場的份額。由於此前歌爾還為蘋果代工過AirPods等相關產品，基於它與蘋果之間的長期合作關係，此次蘋果的AR眼鏡整機代工有可能會由歌爾來承擔。
06結語：蘋果入局或加速AR眼鏡市場發展
我們可以看見，蘋果為自家的AR眼鏡在技術、人才、資金方面都投入了大量的經力，也試圖針對顯示技術難題帶來一些新的玩法。
AR眼鏡的概念已經很久了，但一直尚未出現較為成熟的產品。像微軟谷歌儘管發布了一些智能眼鏡產品，但尚未得到用戶的廣泛認可。 Adobe的AR負責人史蒂芬勞·科拉薩也曾表示“頭顯、AR等技術產品在我們的路線圖中，但目前沒有一款達到我們能夠進行部署的臨界質量。”
蘋果的AR眼鏡發布成為全行業關注的大事，每一次蘋果的發布會我們都看見大家對蘋果的AR眼鏡持有高度關注。根據產業鏈消息來看，蘋果將在2023年左右推出這款AR眼鏡。即將發布的產品能否引起其他軟件、硬件以及內容生態玩家加入AR市場，我們也將持續關注最新動向。
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