微软获得三份HoloLens相关AR技术专利

本文相关引用及参考：patentlyapple

在1月下旬，美国专利与商标局公布了微软三份跟增强现实有关的专利。

（映维网 2017年2月7日） 在去年9月份映维网就曾报道说，苹果执行总监库克曾在接受ABC News的采访时表示苹果更看好增强现实。他解释说，增强现实允许人们相互之间更具有临在感和分享性，进而让AR更具有商业可行性。在苹果讨论增强现实的同时，其竞争对手微软已经抢先一步向市场推出了HoloLens增强现实头显。在今天的报道中，映维网将会和大家一起看看微软不断增长的专利申请，了解这家公司是如何一步步解决AR的问题。

微软的专利一直在增加。在1月下旬，美国专利与商标局公布了微软三份跟增强现实有关的专利。第一个名为“Grasping virtual objects in Augmented Reality”；第二项专利是“Augmented reality system eye relief adjustment mechanism”，跟另一款头戴式系统相关；第三项专利是跟Surface有关的增强现实应用，“Augmented reality light guide display”。

1：Grasping virtual objects in Augmented Reality（在增强现实环境中抓取虚拟物体）

微软发明的专利号是9,552,673，所涉及的是一种允许在增强现实环境中抓取虚拟物体的增强现实系统。 在各种实施例中，用户的手部或其他真实对象会在增强现实环境中被系统追踪。在示例中，真实对象的形状会通过至少两种不同类型的粒子进行概略估算，而虚拟对象会根据施加在增强现实环境和至少部分粒子之间的模拟力进行更新。在各种实施例中，第一种类型粒子（运动粒子）的3D位置会根据真实物体进行更新，被动粒子会随着连接的运动粒子移动，但不穿透虚拟物体。在部分示例中，实时的光子流动过程会用于追踪真实对象的运动。

FIG. 9是增强现实系统的原理图；FIG. 3显示的是用户通过交互式3D电脑图形系统堆砌两个虚拟立方体；FIG. 10解释了结合增强现实系统和技术的示例性基于信息处理的设备。

2：Augmented Reality Head Mounted System（增强现实头戴式系统）

微软第二项发明的专利号为9,557,569，标题是“Augmented reality system eye relief adjustment mechanism”（增强现实系统适眼距调节机制）。在这项跟头戴式显示系统相关的发明中，微软表示，常规头显通常使用枢轴式合页和平板机件来调节不同头部尺寸的适眼距，而这种方式体积过大，难以操纵，并且可能难以适应不同用户的头部尺寸和眼睛距离。

不能适应用户的头部尺寸可能导致头显过紧并导致不适，或者是过于宽松，这会给用户体验带来负面影响。不能保持适当的视线距离可能会影响用户正确地感知增强现实元素。

微软的解决方案是一个头戴式显示系统，包括一个可调节冠带和一个冠带周长调节机件。该系统包括一个由左右臂构成的电枢，左右臂分别安装在各自的近端处，以对应头显的左右附接结构。此外，显示器安装在左右臂的各自的远端处，一个适眼距机件配置为沿着线性路径定时朝向和远离冠带方向移动左右臂，这样当用户戴上冠带时可以调节适眼距。

FIG. 39是电枢的分离立体图。FIG. 38是耦合到头显的电枢的透视图。

3：Augmented Reality Light Guide Display （增强现实光导显示）

微软第三项发明的专利号是9,558,590，名为“Augmented Reality Light Guide Display”（增强现实光导显示）。

微软表示他们的发明跟增强现实光导显示技术有关。在一个或多个实时方式中，装置会包括：配置成手持形状的壳体；一个或多个传感器，配置为在壳体的物理环境中检测壳体在三维中的位置和方向；至少部分透明并且由壳体支撑的光导显示器；耦合到光导的光学引擎；以及设置在壳体内并且至少部分以硬件形式实现的一个或多个模块。

这一个或多个模块配置为计算一个增强物的位置和方向，并使光学引擎通过光导把增强物输出至显示器，同时至少有一部分物理环境可通过光导查看。

如上图FIG. 1所示，输入/输出模块#116包括增强现实模块#118。增强现实模块＃118表示计算设备/Surface平板电脑的功能，使用显示设备＃110并通过Surface平板电脑来增强物理环境＃112。例如，在上图的示例中，Surface平板电脑位于包括三棵树和用户手部的手指＃106的环境中。

增强现实模块被配置为输出要与物理环境结合地观看的增强物（例如汽车114）。为了生成该视图并知道“在哪里”放置增强物，增强现实模块可以利用各种技术来确定Surface平板电脑相对于物理环境的方向和/或位置。例如，增强现实模块可以利用摄像头＃120来捕获物理环境的图像。增强现实模块然后可以处理图像以定位一个或多个标记，从而确定Surface平板如何定位，定向，以及移动等。

这些标记可以采取多种形式。例如，增强现实模块可以将物理环境中的一个或多个视点设置为标记，并用作确定方向和/或定位的基础，比如树干于何处立于地面。在另一实例中，增强现实模块可以利用位于Surface平板周围环境内的一个或多个增强现实标签的视图。因此，物理环境中的物品可以作为确定Surface平板电脑位于何处以及其如何定向的基础。

我们可以看到微软正在着手解决AR技术面临的方方面面。微软很清楚，或至少相信这是一个他们可以打败苹果的领域。

微软正在迅速建立一个滩头阵地以迎击苹果及其操作系统，寄望于Windows平台打败iOS和macOS。当然，现在判断他们的策略是否奏效仍为时过早。最终还是取决于苹果。如果过晚进入市场，他们将更难以赢得开发者。现在的增强现实市场正在快速发展，映维网也希望可以在众多入局者的身影中看到苹果的加入。值得一提的是，微软是先于苹果进入平板电脑领域，但从未真正理解成功之道。随后苹果推出了iPad，并迅速成为了一种消费者现象。

所以，首先进入市场并不总是意味着这家公司取得多大的优势。当然，我们不能排除微软只是想着打败苹果，通过先进军市场并让苹果挣扎于外围。毕竟当iPhone出现的时候几乎瓦解了微软整个王国。我认为微软已经学到了教训，并会在方方面面挑战苹果。相信未来几年内，关于微软和苹果在AR和AI领域的对决将会十分有趣。苹果和Windows粉丝似乎从未真正喜欢过对方，所以即将到来的科技战争将会让两个阵营争吵一段时间。