2020年05月22日美国专利局新申请AR/VR专利报告
文章相关引用及参考：映维网
一共更新了41篇专利。
（映维网 2020年05月22日）近期美国专利及商标局公布了一批全新的AR/VR专利，以下是映维网的整理（详情请点击专利标题），一共41篇。更多专利披露请访问映维网专利板块https://patent.nweon.com/进行检索，也可加入映维网AR/VR专利交流微信群。
应用程序引擎根据来自内容源的图像数据渲染图像。显示引擎向用户显示图像。图像可以从第一尺寸调整到第二尺寸。检测系统检测尺寸调整。应用程序执行澄清例程以保持图像的清晰度。
专利描述的一个实施例涉及一种用于允许两个或更多个用户能够在虚拟世界中进行交互的系统。所述系统包括具有一个或更多个计算设备的计算机网络。一个或更多个计算设备包括存储器，处理电路，以及存储在存储器并由处理电路执行的软件。虚拟世界数据的至少第一部分源自第一用户的本地虚拟世界。计算机网络可以将第一部分发送给第二用户设备，这样第二用户就可以从第二用户的位置体验第一部分，从而使得第一用户虚拟世界的各个方面能够有效地传递给第二用户。
3. 《Magic Leap Patent | Exit Pupil Expander（Magic Leap专利：出射光瞳扩展器）》
出射光瞳扩展器具有光瞳入口和光瞳出口，与光瞳入口相邻的后表面以及相对的前表面。在一个实施例中，出射光瞳扩展器在几何上配置成使得限定中心波长的光线在正面和背面之间经历角度变化的全内反射，从而使垂直于光瞳出口的光线离开光通道。在另一个实施例中，位于的光瞳入口处的前表面和后表面之间的第一距离不同于光瞳出口处的第二距离。出射光瞳扩展器部署在头戴式成像设备中。
4. 《Magic Leap Patent | Eyepieces For Augmented Reality Display System（Magic Leap专利：用于增强现实显示系统的目镜）》
用于增强现实显示系统的目镜波导可以包括光学透射基板，输入耦合光栅（ICG）区域，多向光瞳扩展器（MPE）区域，以及出射光瞳扩展器（EPE）区域。ICG区域可以接收输入光束，并将输入光束作为引导光束耦合到基板。MPE区域可以定位成接收来自ICG区域的引导光束，并在多个方向上衍射所述引导光束，从而以产生多个衍射光束EPE区域可以定位成接收来自MPE区域的一个或多个衍射光束，并将它们作为输出光束从光学透射基板中耦合出来。
5. 《Facebook Patent | Non-Mechanical Beam Steering For Depth Sensing（facebook专利：用于深度感测的非机械波束控制）》
专利描述了用于局部区域深度感知的深度摄像头组件（DCA）。DCA包括发射器，接收器和控制元件。发射器根据发射指令用出射光照亮局部区域。发射器包括精细控制元件和粗略控制元件。精细控制元件以第一偏转角偏转一个或多个光束，以产生一个或多个一阶偏转扫描光束。粗略控制元件以第二偏转角偏转一个或多个一阶偏转扫描光束，以产生投射到局部区域的出射光。接收器捕获局部区域的一个或多个图像，包括从局部区域反射的出射光部分。控制元件部分地根据捕获的一个或多个图像来确定局部区域中一个或多个对象的深度信息。
专利描述的计算机实现方法可以包括：在第一方向建立第一计算设备和第二计算设备之间的定向无线链路；第一计算设备和第二计算设备在第一方向的定向无线链路交换第一数据；通过第一计算设备的传感器确定对第一计算设备的位置或方向改变；根据改变将定向无线链路重定向到第二方向；以及第一计算设备和第二计算设备在第二方向的定向无线链路交换第二数据。
专利描述的显示设备可以包括：包括像素区域的显示面板；耦合到包括发光元件的显示面板的背光阵列；配置成基本上防止用户参考外部亮度水平的显示外壳；配置为接收包括图像并将图像扫描到显示面板的一个显示驱动器；以及一个背光驱动器。背光驱动器配置为：确定每个图像块的绝对亮度水平；为每个图像块导出相对亮度水平；为每个发光元件计算照明水平；并且在通过显示面板显示图像时，根据照明水平照亮每个发光元件。
8. 《Facebook Patent | Systems And Methods For Reducing Rendering Latency（Facebook专利：用于减少渲染延迟的系统和方法）》
在一个实施例中，计算系统可以根据与第一时间相关联的第一传感器数据来确定用户在三维空间中的第一方向。系统可以根据用户的第一方向呈现一个或多个像素的第一行，并显示一个或多个第一行。系统可以根据与第二时间相关联的第二传感器数据来确定用户在三维空间中的第二方向。系统可以根据用户的第二方向渲染一个或多个第二行像素，并显示一个或多个第二行像素。与第二方向相关联的一个或多个第二行像素和与第一方向相关联的一个或多个第一行像素同时显示。
专利描述的完全可穿戴系统包括可穿戴肌肉接口设备和可穿戴头戴式显示器，以及使用可穿戴系统来影响用户与显示内容交互的方法。可穿戴肌肉接口设备包括佩戴在用户手臂的肌肉活动传感器，其用于检测当用户执行物理手势时产生的肌肉活动。可穿戴系统用于识别用户所做的多个手势，并且响应于每一个识别手势实现一个或多个与显示内容的交互。
专利描述的头戴式显示器可包括：配置成向用户显示计算机生成图像的显示单元和装在所述显示单元的外壳。当头戴式显示器安装在用户的头部，并且显示单元位于用户的前视场中时，显示单元可阻挡用户前视野的至少一部分，并且所述外壳的尺寸可以为用户提供基本不受阻碍的真实世界环境外围视图。
11. 《Facebook Patent | Anisotropically Formed Diffraction Grating Device（Facebook专利：各向异性衍射光栅组件）》
衍射光栅包括基片和从基片延伸的三角形脊阵列。脊彼此平行并且具有三角形横截面，使得脊的第一侧面朝向第一方向，并且脊的相邻第二侧面朝向第二方向。光栅线阵列布置在脊阵列的第一侧面，光栅线阵列的每个光栅线包括由相应脊的第一侧面支撑的透明材料板。光栅线阵列的折射率不同于脊阵列的折射率。
12. 《Facebook Patent | Waveguide Having Partial Reflector（Facebook专利：包含部分反射器的波导）》
专利描述的波导包括具有两个外表面的基板，其用于通过反射来自外表面的光束而在基板中传播图像光。衍射光栅由基板支撑，并配置成对光束进行衍射。部分反射器设置在第一和第二表面之间，且平行于第一和第二表面的基板。部分反射器配置成分裂光束，增加波导中光束部分的数量，从而提高输出光瞳密度。
专利描述了用于生成回声定位声音的系统，所述系统可以帮助没有视觉或有限视觉的用户导航三维空间。从用户接收输入，生成回声定位声音以导航三维空间。根据接收到的输入，使用无监督机器学习算法将三维空间的数字表示分割成一个或多个深度平面。对于每个深度平面，为特定深度平面内的每个对象确定对象分段。根据由所确定的段定义的对象深度水平和表面积来确定多个回声节点的位置。生成包含回声节点的空间化声音的回声定位声音。
14. 《Microsoft Patent | Vcsel Array Scanning Display（微软专：垂直腔面发射激光器阵列扫描显示器）》
在一个示例中，显示系统包括光源，所述光源包括排列成阵列的多个vcsel。所述阵列包括配置成产生第一颜色的一个或多个第一颜色行、配置成产生第二颜色的一个或多个第二颜色行，以及配置成产生第三颜色的一个或多个第三颜色行。显示系统同时包括扫描系统，其用于引导来自多个vcsel的至少一部分光并产生可视图像。
专利描述的各种方法和系统可用于创作和呈现3D演示文稿。用户和观众的增强现实或虚拟现实设备包括3D演示软件。在创作模式期间，一个或多个用户可以使用3D和/或2D界面来生成3D演示。在呈现模式期间，在每个用户设备中加载3D内容，并且以协调的方式在用户设备之间呈现3D asset的3D图像和相应的asset行为。这样，一个或多个演示者可以向多位佩戴增强现实头显的用户呈现3D演示文稿。
16. 《Microsoft Patent | Virtual Content Display Opportunity In Mixed Reality（微软专利：混合现实中的虚拟内容展示机会）》
专利描述的头戴式显示设备包括显示器、包括一个或多个图像传感器的一个或多个输入组件、一个或多个通信设备和处理器。处理器可以输出用于显示包括一个或多个虚拟对象的混合现实体验。处理器可以向服务器计算设备发送成像数据。处理器可以从服务器计算设备接收虚拟内容项显示机会的标识。处理器可以根据所述标识向服务器计算设备发送一个或多个虚拟内容项的请求。处理器可以从服务器计算设备接收一个或多个虚拟内容项，并且可以输出一个或多个虚拟内容项以供显示。
17. 《Microsoft Patent | Scalable Volumetric 3d Reconstruction（微软专利：可缩放体三维重建）》
专利描述了可缩放的体三维重建，其中来自移动环境捕获设备的数据用于形成真实环境的3D模型。在各种示例中，层次结构用于存储三3D模型，其中所述结构包括根级节点、多个内部级节点和多个叶节点，每个节点具有表示真实世界环境一部分的关联体素网格。在各种示例中，并行处理用于使捕获数据能够集成到3D模型中和/或能够从3D模型渲染图像。
用于混合现实设备体验驱动开发的反馈回路使用各种合成混合现实设备配置来模拟应用程序性能。示例在记录会话期间使用应用程序在第一混合现实设备显示虚拟对象；在记录会话期间记录来自第一混合现实设备的传感器数据；至少根据记录的传感器数据模拟具有各种模拟传感器配置的传感器数据；并在播放会话期间使用应用程序在模拟混合现实设备生成虚拟对象的显示。示例在记录会话期间进一步收集记录关键绩效指标（KPI）数据；在模拟会话期间收集模拟KPI数据；将模拟KPI数据与记录KPI数据进行比较，以生成模拟KPI比较数据集；并在播放会话期间收集KPI数据。
对于在真实环境中追踪包括至少一个摄像头的移动设备，所涉及的步骤包括：接收与由至少一个摄像头捕获的至少一个图像相关联信息；根据至少一个传感器获取的环境数据或移动系统状态数据，生成真实环境至少一部分的几何模型；并且根据与至少一个图像相关联信息执行追踪过程。专利同时描述了利用至少一个摄像头提供的图像信息来生成真实环境至少一部分的几何模型。
用于在真实环境视图中呈现虚拟信息的方法包括提供具有地理全局坐标系位置与方向的虚拟对象，其中第一姿势数据关于虚拟对象的全局位置和方向，然后根据移动设备拍摄的真实环境图像来提供相应的第二姿势数据。这个方法同时包括在移动设备的显示器上显示图像，访问数据库中的虚拟对象，并基于第一姿势和第二姿势数据在图像中定位虚拟对象，操纵虚拟对象或添加另外的虚拟对象， 并提供修改了第一姿势数据的虚拟对象，或具有第三姿势数据的其他虚拟对象。
21. 《Apple Patent | Optical Systems For Electronic Devices With Displays（苹果专利：用于包含显示器的电子设备的光学系统）》
电子设备可以具有像素阵列。光源可照亮像素阵列以产生图像光。图像光可以通过多晶透镜，并且可以使用诸如棱镜的耦入器耦合到波导中。诸如衍射光栅的耦出器可以将图像光从波导耦出到用户。用户可以观看图像光，并可以通过波导观察现实世界的对象。多晶透镜可以具有第一和第二消色差双透镜，以及位于第一和第二消色差双透镜之间的第一和第二单透镜。多晶透镜的透镜元件可以包括具有非球面的透镜元件。
22. 《Apple Patent | Online Modeling For Real-Time Facial Animation（苹果专利：实时面部动画在线建模）》
专利描述的实施例涉及用于实时面部动画的方法和用于实时面部动画的处理设备。所述方法包括提供动态表达模型、接收与用户面部表情对应的追踪数据、根据动态表达模型和追踪数据估计追踪参数、根据追踪数据和估计追踪参数细化动态表达模型。所述方法同时包括，根据追踪参数生成与用户面部表情相对应的图形表示。实施例涉及实时面部动画系统。
在纹理映射应用程序中平滑表面法线的技术涉及，从每个camera角度生成平滑的法线。沿着法线，捕捉图像的camera位于相对于几何对象的方向，纹理映射计算机将纹理图像映射到几何对象之上。纹理映射计算机将滤波器窗口放置在几何对象的某个点的中心。然后，纹理映射计算机在该点生成平滑法线。然后，为每个camera计算的平均法线用于加权平均值的权重，加权平均值是该点的图像值。
24. 《Google Patent | Digital Supplement Association And Retrieval For Visual Search（谷歌专利：视觉搜索的数字补充关联和检索）》
专利描述了用于视觉搜索的识别和检索内容系统和方法。示例方法包括将视觉内容查询发送到服务器计算设备，并接收对识别数字补充的视觉内容查询的响应。所述示例方法同时包括使得显示内容包括与数字补充物相关联的信息的用户界面。视觉内容查询可以取决于图像。数字补充可以包括关于图像内容的信息。
如果在过去的N个渲染帧中的后帧数量达到或超过阈值数量，则预测级别会提高。可以独立于预测级别的增加同步地增加降频级别，从而致使合成器限制应用程序的帧速率。如果特定数量的连续渲染帧提早完成渲染，则可以降低预测级别。
26. 《Sony Patent | Predictive Bitrate Selection For 360 Video Streaming（索尼专利：360度视频流的预测比特率选择）》
专利描述了用于360度视频流的预测性预取技术。为包括多个视口数据的360度视频流获取用户视图方向元数据。根据用户视图方向元数据预取与一个视口的一个或多个高分辨率帧相对应的数据，并显示相关帧。
27. 《Sony Patent | Image Generating Apparatus And Image Generating Method（索尼专利：图像生成装置和图像生成方法）》
图像生成设备的位置和姿态获取部分获取与用户头部位置和姿态相关的信息。视图屏幕控制部分设置与用户视点相对应的视图屏幕。原始图像处理部分确定像素的位移，并获取与用户视点相对应的图像颜色值，使得对象看起来是固定的，并且执行与前一帧的视点对应的颜色映射中的颜色值合成，以获取新的颜色映射。显示图像生成部分根据用于生成显示图像的对应位置的颜色图来确定视图屏幕中的每个像素的值。输出部分输出显示图像。
成像单元获得每个具有大于或等于180度的超宽视角的前图像和后图像。传输单元将每个具有超宽视角的前图像和后图像发送到外部设备。例如，成像单元包括第一成像仪和第二成像仪。第一成像仪捕捉鱼眼镜头拍摄的正面图像以获得具有超宽视角的正面图像。第二成像仪捕捉鱼眼镜头拍摄的背面图像以获得具有超宽视角的背面图像，其中，第二成像器布置成旋转90度的状态。
根据用户相对于显示在显示器中的操作场图像的视线位置，和在操作场图像中检测到的特征点，目标点确定单元确定目标点是显示器中的操作场图像中的显示基准。专利描述的技术可应用于操作系统的输入装置。
30. 《Sony Patent | System And Method For Driving Assistance Along A Path（索尼专利：提供道路驾驶辅助的系统和方法）》
根据一个实施例，在第一车辆的电子控制单元中的通信组件接收唯一标识符。当第一车辆已经沿着路径的第一部分到达第一位置时，接收唯一标识符。根据接收到的唯一标识符，在第一车辆和通信设备之间建立通信信道。电子控制单元根据已建立的通信通道从通信设备接收与路径第二部分相关联的数据。与路径第二部分相关联的警报信息由电子控制单元根据接收到的数据生成。
专利描述了一种创建3D图像的方法。所述方法包括接收对象的多个2D图像，识别多个2D图像中每个特征的各个2D位置，根据各个2D位置生成对象的3D表示，以及根据3D表示中的一个或多个特征的相对位置来确定3D表示的3D角方向。
32. 《Sony Patent | Object Tracking Based On A User-Specified Initialization Point（索尼专利：根据用户指定的初始点进行目标追踪）》
专利描述了一种根据用户指定的初始点进行对象追踪的电子设备。所述电子设备存储图像帧序列，所述图像帧序列包括第一图像帧和第二图像帧。电子设备估计第一图像帧中的第一组特征点和第二图像帧中的第二组特征点之间的一组特征对应。所述电子设备针对所述特征对应集的不同组特征对应生成不同的第一运动估计模型，并且从不同组特征对应中进一步估计，与第一图像帧和第二图像帧中的目标对象相对应的多个内部特征对应。根据第二运动估计模型，电子设备生成第二运动估计模型作为最优运动估计模型，并在帧序列中追踪目标对象。
专利描述的信息处理装置包括：配置成在用户视场指定一个相对容易吸引用户视觉注意的显著区域的显著区域规范单元；以及配置成执行显示控制并在显著区域中布置虚拟对象的显示控制单元。
34. 《Sony Patent | Head-Mounted Display（索尼专利：头戴式显示器）》
专利描述了一种能够提高头显使用便利性的头戴式显示器。所述的头戴式显示器包括：含有显示组件的装置主体；一个从装置主体向后侧延伸并用于安装到用户头部的安装带；一个设置在安装带右部分，并且可以连接和分离右耳机的右耳机固定部分；以及设置在安装带左部分，并且可以连接和分离左耳机的左耳机部分部分。根据头显，用户无需视觉确认即可识别耳机和的位置。
35. 《Sony Patent | Image Rendering Responsive To User Actions In Head Mounted Display（索尼专利：响应头显用户动作的图像渲染）》
一种方法包括使用头显中的一个或多个第一摄像头来追踪用户的注视点。通过分析由不在头显中的第二摄像头拍摄的头显图像来追踪头显的运动。另外，所述方法包括根据注视点和头显运动来预测用户注视点运动的操作。根据注视点的预测运动来确定渲染视图的多个区域的渲染策略。
专利描述了用于说明用户超出边界的系统和方法。所述方法包括由摄像头生成视场，所述视场包含定义体三维的多个边界。所述方法同时包括由摄像头捕获头显的一个或多个图像。所述方法包括由处理器从一个或多个图像中识别头显在真实世界环境中的位置。所述方法包括由处理器确定所述位置的头显是否已经越过边界。所述方法包括，在确定已经越过边界之后，生成包括护栏的一个或多个视频帧，并将一个或多个视频帧发送到头显以进行显示。
在一个示例中，一种过程包括：确定可穿戴计算设备的位置和方向；确定可穿戴计算设备的运动速率；将运动速率与阈值进行比较；如果运动速率高于阈值，则使用位置和方向信息渲染场景视图，并显示场景的渲染视图。
38. 《Intel Patent | Transition Between Virtual Reality And Real World（英特尔专利：虚拟现实和真实世界的过渡）》
专利描述了用于虚拟现实与真实世界切换的各种系统和方法。用于提供虚拟现实和真实世界转换的头戴式显示系统包括：用于检测由用户发起的转换的虚拟现实转换引擎；确定现实环境条件的传感器阵列；以及根据现实环境条件格式呈现虚拟现实内容的图形驱动程序和图形驱动程序。
39. 《Intel Patent | Decoupled Multi-Layer Render Frequency（英特尔专利：解耦多层渲染频率）》
专利描述的系统、设备和方法可以将三维场景分割成包括至少前景层和背景层的多个层。另外，可以以第一速率渲染前景层，并且可以以第二帧速率渲染背景层，其中第一帧速率大于第二帧速率。在一个示例中，前景层和背景层合成到一个帧中。
40. 《Nvidia Patent | Inverse Rendering Of A Scene From A Single Image（英伟达专利：从单个图像反向渲染场景）》
反向渲染从图像中估计诸如反射率和照明等物理场景属性，并用于游戏、虚拟现实、增强现实和机器人技术。反向渲染网络（IRN接收3D场景的单个输入图像，并为图像生成物理场景属性。通过使用IRN生成的估计物理场景属性来再现输入图像来训练IRN，并更新IRN的参数以减小再现的输入图像和输入图像之间的差异。直接渲染器和残差外观渲染器（RAR）再现输入图像。根据从图像中提取的特征以及反射率和几何特性，RAR预测表示真实（非合成）图像的复杂外观效果的残差图像。残差图像表示直接渲染器未提供的近场照明、投射阴影、内部反射和真实感着色。
41. 《Nvidia Patent | Saccadic Redirection For Virtual Reality Locomotion（英伟达专利：用于虚拟现实移动机制的扫视重定向）》
对于发明描述的方法，计算器可读介质与系统，其主要用于在用户浏览虚拟环境时重定向用户在物理空间中的移动。当用户眼睛在浏览虚拟场景时相对于头部移动时，系统将检测到临时的视觉抑制事件，这时修改虚拟场景相对于用户的方向以引导用户沿着规划路径进行移动，并根据修改的方向在显示设备上显示相应的虚拟场景。
