微軟獲三項AR技術專利 在AR領域搶佔先機

去年，蘋果執行總監庫克曾在接受ABC News的採訪時表示，相對於虛擬現實蘋果更看好增強現實。他解釋說，增強現實允許人們相互之間更具有臨在感和分享性，進而讓AR更具有商業可行性。在蘋果討論增強現實的同時，其競爭對手微軟已經搶先一步向市場推出了HoloLens增強現實頭顯。現在，讓我們一起看看微軟不斷增多的專利申請，了解這家公司是如何一步步解決AR的問題。

微軟的專利一直在增加。在1月下旬，美國專利與商標局公布了微軟三份跟增強現實有關的專利。第一個名為「Grasping virtual objects in Augmented Reality」;第二項專利是「Augmented reality system eye relief adjustment mechanism」，跟另一款頭戴式系統相關;第三項專利是跟Surface有關的增強現實應用，「Augmented reality light guide display」。

專利1：Grasping virtual objects in Augmented Reality(在增強現實環境中抓取虛擬物體)

微軟發明的專利號是9,552,673，所涉及的是一種允許在增強現實環境中抓取虛擬物體的增強現實系統。 在各種實施例中，用戶的手部或其他真實對象會在增強現實環境中被系統追蹤。在示例中，真實對象的形狀會通過至少兩種不同類型的粒子進行概略估算，而虛擬對象會根據施加在增強現實環境和至少部分粒子之間的模擬力進行更新。在各種實施例中，第一種類型粒子(運動粒子)的3D位置會根據真實物體進行更新，被動粒子會隨著連接的運動粒子移動，但不穿透虛擬物體。在部分示例中，實時的光子流動過程會用於追蹤真實對象的運動。

FIG. 9是增強現實系統的原理圖;FIG. 3顯示的是用戶通過互動式3D電腦圖形系統堆砌兩個虛擬立方體;FIG. 10解釋了結合增強現實系統和技術的示例性基於信息處理的設備。

專利2：Augmented Reality Head Mounted System(增強現實頭戴式系統)

微軟第二項發明的專利號為9,557,569，標題是「Augmented reality system eye relief adjustment mechanism」(增強現實系統適眼距調節機制)。在這項跟頭戴式顯示系統相關的發明中，微軟表示，常規頭顯通常使用樞軸式合頁和平板機件來調節不同頭部尺寸的適眼距，而這種方式體積過大，難以操縱，並且可能難以適應不同用戶的頭部尺寸和眼睛距離。

不能適應用戶的頭部尺寸可能導致頭顯過緊並導致不適，或者是過於寬鬆，這會給用戶體驗帶來負面影響。不能保持適當的視線距離可能會影響用戶正確地感知增強現實元素。

微軟的解決方案是一個頭戴式顯示系統，包括一個可調節冠帶和一個冠帶周長調節機件。該系統包括一個由左右臂構成的電樞，左右臂分別安裝在各自的近端處，以對應頭顯的左右附接結構。此外，顯示器安裝在左右臂的各自的遠端處，一個適眼距機件配置為沿著線性路徑定時朝向和遠離冠帶方向移動左右臂，這樣當用戶戴上冠帶時可以調節適眼距。

FIG. 39是電樞的分離立體圖。FIG. 38是耦合到頭顯的電樞的透視圖。

專利3：Augmented Reality Light Guide Display (增強現實光導顯示)

微軟第三項發明的專利號是9,558,590，名為「Augmented Reality Light Guide Display」(增強現實光導顯示)。

微軟表示他們的發明跟增強現實光導顯示技術有關。在一個或多個實時方式中，裝置會包括：配置成手持形狀的殼體;一個或多個感測器，配置為在殼體的物理環境中檢測殼體在三維中的位置和方向;至少部分透明並且由殼體支撐的光導顯示器;耦合到光導的光學引擎;以及設置在殼體內並且至少部分以硬體形式實現的一個或多個模塊。

這一個或多個模塊配置為計算一個增強物的位置和方向，並使光學引擎通過光導把增強物輸出至顯示器，同時至少有一部分物理環境可通過光導查看。

如上圖所示，輸入/輸出模塊#116包括增強現實模塊#118。增強現實模塊#118表示計算設備/Surface平板電腦的功能，使用顯示設備#110並通過Surface平板電腦來增強物理環境#112。例如，在上圖的示例中，Surface平板電腦位於包括三棵樹和用戶手部的手指#106的環境中。

增強現實模塊被配置為輸出要與物理環境結合地觀看的增強物(例如汽車114)。為了生成該視圖並知道「在哪裡」放置增強物，增強現實模塊可以利用各種技術來確定Surface平板電腦相對於物理環境的方向和/或位置。例如，增強現實模塊可以利用攝像頭#120來捕獲物理環境的圖像。增強現實模塊然後可以處理圖像以定位一個或多個標記，從而確定Surface平板如何定位，定向，以及移動等。

這些標記可以採取多種形式。例如，增強現實模塊可以將物理環境中的一個或多個視點設置為標記，並用作確定方向和/或定位的基礎，比如樹榦於何處立於地面。在另一實例中，增強現實模塊可以利用位於Surface平板周圍環境內的一個或多個增強現實標籤的視圖。因此，物理環境中的物品可以作為確定Surface平板電腦位於何處以及其如何定向的基礎。

我們可以看到微軟正在著手解決AR技術面臨的方方面面。微軟很清楚，或至少相信這是一個他們可以打敗蘋果的領域。

微軟正在迅速建立一個灘頭陣地以迎擊蘋果及其操作系統，寄望於Windows平台打敗iOS和macOS。當然，現在判斷他們的策略是否奏效仍為時過早。最終還是取決於蘋果。如果過晚進入市場，他們將更難以贏得開發者。現在的增強現實市場正在快速發展，映維網也希望可以在眾多入局者的身影中看到蘋果的加入。值得一提的是，微軟是先於蘋果進入平板電腦領域，但從未真正理解成功之道。隨後蘋果推出了iPad，並迅速成為了一種消費者現象。

所以，首先進入市場並不總是意味著這家公司取得多大的優勢。當然，我們不能排除微軟只是想著打敗蘋果，通過先進軍市場並讓蘋果掙扎於外圍。畢竟當iPhone出現的時候幾乎瓦解了微軟整個王國。相信未來幾年內，關於微軟和蘋果在AR和AI領域的對決將會十分有趣。蘋果和Windows冬粉似乎從未真正喜歡過對方，所以即將到來的科技戰爭將會讓兩個陣營爭吵一段時間。