已開發多款原型,或明年發布新品,三星XR專利布局大揭秘

來源:“青亭網”(ID:qingtinwang),編輯:Esther

已開發多款原型,或明年發布新品,三星XR專利布局大揭秘

圖片來源:由無界版圖AI工具生成

近期據韓媒Naver新聞爆料,三星電子或將於明年面向開發者推出XR頭顯,以構建XR生態系統。據悉,三星計劃通過打造XR生態系統,來整合元宇宙、軟件、內容、元件開發和科研等上下游領域。據稱,為了開發XR設備,三星電子聯合三星顯示器、三星電機等子公司,以及XR零部件供應商,組成了相關的工作組。此外,還與中國的供應商合作,聯合開發XR產品。

目前,三星似乎已經開發了多款XR原型機,並已展開測試。接下來,三星有望首先公開軟件SDK,吸引開發者來製作XR內容。應用場景方面,三星計劃將XR用於娛樂、教育、醫療和國防等領域。該公司的策略是,首先推動XR內容生態,在B端積累解決方案,然後再進入C端。

我們知道,三星在早期曾進入VR市場,推出了Gear VR盒子,WMR頭顯Odyssey玄龍MR+等產品,但由於後期市場反饋未達預期等因素,三星一度停止了VR硬件業務。儘管如此,該公司在AR/VR上的動作並未停止,尤其是在近年來多次展示、公開AR/VR相關產品和技術,並且不斷在申請相關技術專利。今天,我們就從三星的專利中了解一下,這家公司對於未來AR/VR技術都有哪些規劃。

已開發多款原型,或明年發布新品,三星XR專利布局大揭秘

先來回顧一些關於三星AR/VR硬件的新聞

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三星XR專利

前不久,日本經濟新聞在一項調查報告中指出,從2016年開始,三星提交的元宇宙相關專利申請數量,排名全球第二,僅次於LG。而這些專利的內容包括了通信、傳感器、顯示器、AR/VR等技術。對於未來三星的XR產品,我們可以有哪些期待呢?也許從近期USPTO公布的一些三星XR專利中,可以看到一些可能的發展方向。

1)US 11515509 B2,虛擬圖像顯示設備和頭戴式裝置,申請於2020年2月26日

這項專利的重點是介紹某種支持3D立體顯示的VR系統,與傳統VR顯示方案不同,這項專利描述了一種支持從多視角觀看圖像的顯示模組,以及模組的不同結構設計。

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細節方面,該VR系統由三大部分組成,即顯示面板、某種透視窗口(疊加在顯示面板外)、由多透鏡結構組成的多視點光學層(位於顯示面板和窗口之間)。此外,顯示面板上可能覆蓋包含多個像素的薄膜封裝層,而多視點層則可位於薄膜封裝層表面。固定這些光學元件的粘合劑可採用光學透明粘合劑膜(OCA)、光學透明樹脂(OCR)或壓敏粘合劑膜(PSA)。

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三星在專利中還指出,這項VR方案支持AR顯示,可同時看到虛擬圖像和真實環境。該方案的另一個優勢是,適眼距只有35毫米或更短,因此頭顯部分更薄、更小。

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2)US 11521580 B2,基於頭部追蹤信息生成臨時圖像的VR顯示系統和裝置,申請日期2020年7月2日

這項專利描述了一種根據頭部定位數據生成瞬時圖像的方案,它的作用是通過插入臨時圖像幀來降低圖像的運動延遲。

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簡單來講,VR的概念是當你移動頭顯時,眼前的圖像會改變,就像你用肉眼看物理空間那樣。這是VR與普通2D顯示的最大不同之一。三星在專利中重點描述了實現VR顯示的過程,包括利用頭部定位系統識別用戶的運動信息,並輸入驅動控制器中,接着會根據用戶運動信息生成臨時圖像。另一方面,生成臨時圖像的目的是為了減少圖像延遲,VR顯示面板可選擇渲染輸入圖像或插入臨時圖像,來緩解因延遲造成的圖像卡頓。

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三星表示:在傳統顯示系統中,如果屏幕以60Hz刷新率運行,可能會出現至少16.6毫秒延遲。因此當用戶快速轉動眼球或運動頭部時,可能會看到明顯的圖像延遲。

3)US 11508336 B2,頭戴式顯示裝置及驅動方法,申請者為三星顯示,申請日期2021年3月17日

該專利的特點是支持亮度自適應,動態調光,目的是均衡每一幀的亮度,降低視覺疲勞。

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三星指出,由於頭戴式顯示設備安裝在用戶的頭上,屏幕與人眼距離近,因此可能引起人眼不適,造成疲勞、噁心、嘔吐或眩暈等癥狀。為了緩解這些問題,該公司研發了一種可根據周圍亮度調節屏幕亮度的VR方案,該方案特點是採用了亮度可調的顯示驅動,在初次使用時會先校準初始亮度,後續VR顯示的圖像會根據初始亮度去調節。

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此外,該方案還會計算出讓用戶產生視覺疲勞的最大亮度(不適應的亮度峰值),將VR屏幕的整體亮度範圍設定在初始亮度和不適應的亮度範圍內,進行自適應調節。

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值得注意的是,該VR方案可能會根據注視點範圍去動態調節亮度。比如,VR頭顯的視場角大約在110°到120°之間,而注視點看到的清晰範圍大約為5°,那麼VR頭顯可根據注視點變化去調暗餘光看到的圖像。

專利還指出,VR頭顯可採用多種類型的顯示方案,比如LCD、OLED、無機發光顯示器、柔性顯示器等等。這些屏幕可嵌入VR頭顯外殼中,也可以耦合到外殼上。

4)US 20220383601 A1,AR應用中虛擬化身與物理對象的交互方式,申請於2021年12月28日

這項專利描述了一種Avatar與現實場景交互的混合現實方案,簡單來講,就是在AR/VR中使用Avatar遠程社交時,允許遠程用戶通過Avatar與本地用戶、用戶所在的空間進行物理交互,進一步增強沉浸感和逼真感。

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細節方面,當虛擬對象(Avatar)與物理對象的距離達到一定閾值時(足夠近),系統會修改Avatar,根據Avatar和物理對象的屬性來模擬二者之間的交互,比如實現靠牆、坐沙發等動作。

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硬件方面,該方案可兼容各種類型的AR/VR設備,比如PC VR頭顯、支持VST透視的混合現實頭顯、AR/VR盒子、AR眼鏡等等。AR/VR設備可配備RGB相機、深度相機、運動傳感器、雷達、聲納、紅外等傳感器。

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5)US 20220374543 A1,在AR系統中取出隱私敏感信息的方法和架構,申請於2022年4月12日

這項專利描述了一種在AR/VR頭顯攝像頭採集數據時,保護用戶信息安全的方法,其特點是可在AR/VR系統中移除敏感信息,比如捕捉到的圖像經過處理后再輸入AR/VR應用中執行。

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該方案保護的數據包括:個人面部圖像、汽車牌照、室內布局等等。

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此外三星在專利中提到,該AR/VR頭顯可採用朝外的RGB透視攝像頭,它們靠近佩戴者眼睛的位置,以自然的人眼視角記錄周圍環境,而且這些攝像頭或支持紅外傳感(可能用於手柄定位)。

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6)US 20220382356 A1,控制XR設備運行模式、優化性能的系統和方法,申請於2022年5月23日

這項專利涉及了關於AR/VR頭顯運行的大量技術實現方式,比如在XR渲染器上同時運行多種操作模式,同時運行圖像渲染任務和計算機視覺任務等等。此外,還包含了AR/VR性能優化、降低耗電的方法,比如根據應用場景關閉不需要的傳感器,或是動態調節傳感器追蹤分辨率、計算精度。

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專利中提到的一些關鍵信息包括:

顯示屏或採用LCD、LED、OLED、MEMS、電子紙顯示屏,可支持多焦點顯示、深度感知,採用一塊或兩塊屏幕;

交互方式支持觸覺、手勢、靠近、懸停輸入、電子筆等等;

支持AR/VR兩種模式,或支持單目或雙目顯示,透光率未定,外殼可能為不透明、半透明或反光設計;

或採用HUD設計,即抬頭顯示器;

或採用支持觸控的透光AR顯示單元,或是不透明顯示面板,加上透視相機來實現AR;

每個組件都可以針對功率/性能進行優化,比如根據應用場景關閉/開啟部分組件,若應用只需要顯示2D內容,那麼便可關閉定位相機,或是降低圖像傳輸分辨率和色彩深度、關閉手勢追蹤等功能,以此來達到省電、優化性能的效果;

方案具有可擴展性,兼容任何渲染系統(邊緣計算或雲渲染方案)、XR設備和配件;

配備CV(計算機視覺)、SLAM和6DoF定位能力。

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7)US 20220383598 A1,顯示AR對象的方法和架構,申請者為三星電子,申請日期2022年8月8日

這項專利描述了一種AR設備,特點是可捕捉圖像、頭顯位置和姿態信息,並生成虛擬對象、用戶交互,以及根據傳感器信息將AR疊加在物理位置中。

已開發多款原型,或明年發布新品,三星XR專利布局大揭秘
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該專利主要突出了一種在設備中共享基於準確定位的AR的方式,即通過設備的傳感器(IMU等)、GPS、相機(至少一個)來掃描3D空間信息,在定位完成後可支持6DoF追蹤。除此之外,AR設備還將包含通信模塊、顯示模組、處理器。

參考:

https://n.news.naver.com/mnews/article/030/0003063751

本文鏈接:https://www.8btc.com/article/6793150

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