اپل پتنتی برای مطابقت واقعیت افزوده با نور محیط ثبت کرده است

پتنت اپل ایده‌ای را شرح می‌دهد که به‌ لطف آن، اپل گلس می‌تواند به‌عنوان بخشی از سازگاری اشیاء مجازی با فضای دنیای واقعی، عناصر AR را بسته به نور و سایر عوامل دنیای واقعی تنظیم کند.

تاکنون دقت کرده‌اید چرا انواع خاصی از پیراهن، شلوار، کت یا کراوات هرگز در برنامه‌های تلویزیونی استفاده نمی‌شود؟ جواب این سؤال بسیار ساده است؛ برخی از اشکال و رنگ‌ها باعث تداخل در تصویر می‌شوند و به چشم بیننده نامأنوس به نظر می‌رسد. به نظر می‌رسید اپل نگرانی‌های مشابهی برای فناوری واقعیت افزوده شناسایی کرده است و از قرار معلوم، تحقیقات جدید غول دنیای فناوری در حوزه AR (واقعیت افزوده) نشان می‌دهد که برای مقابله با مشکلات و تداخل‌های احتمالی کار می‌کند.

اختراع ثبت‌شده اپل در اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده آمریکا با عنوان «تغییر پارامترهای عملکرد نمایشگر بر اساس برهم‌نهی نور از یک محیط فیزیکی» به‌تازگی رسانه‌ای شده است و بر این موضوع تمرکز دارد که چگونه نور می‌تواند باعث ایجاد اشیاء مختلف مجازی شود؛ به عبارت دیگر، این اختراع به‌نوعی یادآور قابلیت True Tone در سایر محصولات اپل است. در واقعیت افزوده (AR)، محتوای تولیدشده توسط رایانه (دستگاه میزبان تکنولوژی همچون هدست‌) با محیط فیزیکی کاربر ترکیب می‌شود تا محتوای بصری رایانه‌ای با اشیاء در دنیای واقعی ایجاد و ادغام شود. در نهایت، کاربر با پوشیدن دستگاه قابل نصب روی سَر (HMD)، محتوای AR را تجربه خواهد کرد. در این میان، HMD که شامل یک نمایشگر شفاف است، به‌نوبه‌ی خود امکان عبور نور از محیط فیزیکی را به چشم کاربر فراهم می‌کند.

اپل HMD را یک نمایشگر افزودنی توصیف می‌کند؛ به این معنی که می‌تواند محتوای تولیدشده توسط رایانه را به نور محیط فیزیکی کاربر اضافه کند. اپل استدلال می‌کند که در برخی شرایط، نور محیط فیزیکی دارای ترکیب رنگ یا  درجه‌ای از روشنایی است که با محتوای تولیدشده توسط رایانه تداخل ایجاد می‌کند و به موجب آن، به تجربه‌ی واقعیت افزوده لطمه وارد می‌شود. برای مثال، نور حاصل از محیط فیزیکی، تضاد بین محیط فیزیکی و محتوای نمایش داده‌شده توسط رایانه را محدود می‌کند. از سوی دیگر، این مسئله وجود دارد اگر عمدتاً یک رنگ خاص وجود داشته باشد، ممکن است با ایجاد رنگ‌های غالب که پوشاندن آن‌ها با استفاده از روش‌های افزودنی و سخت‌افزاری دشوار است، در ترکیب رنگ محتوای تولیدشده در رایانه تداخل ایجاد شود.

اپل نخستین شرکتی نیست که این مشکلات و ایده‌پردازی برای حل آن‌ها را مورد بررسی قرار داده؛ اما پرونده‌ی ثبت اختراع کوپرتینویی‌ها بسیار متفاوت با نمونه‌های پیشین است و پتنت‌های قبلی با تکنیک‌هایی مشابه عینک آفتابی را نادیده می‌گیرد. به‌ گفته‌ی اپل، برخی از سیستم‌های موجود شامل یک لایه‌ی کم‌نور فیزیکی ثابت هستند که با یک نمایشگر شفاف و محیط فیزیکی ادغام شده‌اند. بااین‌حال نمایشگر مذکور نسخه‌ی تاریک‌تری از محیط فیزیکی کاربر را نمایش می‌دهد؛ در نتیجه تجربه کاربر را تخریب و از استفاده از چنین سیستم‌هایی در شرایط کم‌نور جلوگیری می‌کند.

سیستم پیشنهادی اپل دقیق‌تر از سایه انداختن روی همه‌چیز است و در عوض، اپل گلس یا دستگاه مشابه آن، به‌طور مداوم به‌دنبال انبوهی از مقادیر مشخص نور است که وقتی نور محیط با اشیا واقعیت افزوده تداخل ایجاد می‌کند، استفاده می‌شود. این مسئله زمانی تشخیص داده می‌شود که نور محیط از محیط فیزیکی به طرف نمایشگر شفاف ساطع می‌شود، سپس سیستم تعاملات با نور محیط را کم می‌کند تا اندازه‌گیری کند چه تغییر یا تصحیحی لازم است تا جسم AR به‌وضوح دیده شود.

با احساس سطح نور محیط و ترکیب اجسام در گستره‌ی دید کاربر، این سیستم از قبل ویژگی‌های نمایش از پیش تعیین‌شده یک واقعیت تولیدشده توسط رایانه (CGR) را پیش‌بینی می‌کند. در نتیجه، سیستم می‌تواند یک یا چند پارامتر عملیاتی نمایش دستگاه نصب‌شده روی سَر را تنظیم کند تا متعاقب آن، مشخصات محتوای از پیش تعیین‌شده جسم CGR را در آستانه‌ی عملکرد برآورده کند.

اپل گلس مانند هر دستگاه AR دیگر، باید عملکرد و ویژگی‌ها را با دوام باتری مطابقت بدهد. یکی از زمینه‌هایی که اپل به‌طور مکرر برای به حداکثر رساندن این تعادل کار می‌کند، تمرکز روی گستره‌ی دیده کاربر از محتوا، شیء یا افرادی است که به آن‌ها نگاه می‌کند. اگر فرد به‌صورت آنی به چیز دیگری خیره شده باشد، الزام تغییر اشیاء واقعیت افزوده روی دستگاه نصب‌شده روی سَر برای جلوگیری از ایجاد مشکل در محیط اطراف، عملا رد می‌شود؛ بنابراین در کنار بسیاری از اختراع ثبت‌شده قبلی برای تشخیص نگاه، دومین ثبت اختراع مربوط به آنچه مردم به آن نگاه می‌کنند و نحوه واکنش آن اشیاء است.

اپل در اختراع دوم با عنوان «اشکال‌زدایی و بازرسی مبتنی بر کانون برای یک سیستم نمایش، با استفاده از عمق تمرکز چشم» یک نقطه تمرکز را نسبت به مکان مشاهده در یک محیط مجازی تعیین می‌کند. نمایشگرهای وابسته به جهت خیره در سیستم‌های واقعیت تولیدشده توسط رایانه همچون سیستم‌های واقعیت مجازی (VR)، سیستم‌های واقعیت افزوده و سیستم‌های واقعیت ترکیبی استفاده می‌شوند.

چنین محیط‌هایی می‌توانند شامل اشیاء بی‌شماری باشند که هرکدام دارای خصوصیات، تنظیمات، ویژگی یا ویژگی‌های خاص خود هستند؛ بنابراین بسته به اینکه کاربر به کجا نگاه می‌کند و همچنین محیط AR و محیط واقعی چیست، ممکن است اشیاء مجازی زیادی برای دیدن و دست‌کاری وجود داشته باشد. با استفاده از روش‌های توصیف‌شده در پرونده اختراع، سیستم AR همچنین می‌تواند محاسبه کند که چگونه یک شیء مجازی، شیء مشابه دیگری را پنهان می‌کند.

اگر اختراع نخست با محوریت تنظیم اشیاء برای مطابقت با نور محیط را مانند قابلیت True Tone در نظر بگیریم، این اختراع به‌نوعی یادآور نحوه‌ی ترسیم پنجره‌ها توسط کامپیوترهای مک است. در ابتدا، مک با عدم بازطراحی و نوسازی تمام پنجره‌ها، وقتی بخشی از آن توسط یک پنجره دیگر پوشانده می‌شد، منابع پردازش را ذخیره می‌کرد. در سیستم واقعیت افزوده‌ی اپل این شامل انتقال نخستین شیء از محیط مجازی از حالت رندر اول به حالت رندر دوم بر اساس موقعیت نقطه تمرکز مجازی نسبت به شیء نخست است. اپل در ادامه می‌گوید که در آن دید شیء دوم از محل نمایش مجازی توسط شیء اول مسدود می‌شود.

 اعتبار اختراع نخست به آنسلم گراندهافر و مایکل جی راکول داده شده است. کار قبلی گراندهوفر شامل فرایندی برای استفاده از صدا برای جلب توجه کاربران در واقعیت است. از چهار مخترع معتبر در برنامه ثبت اختراع عمق تمرکز چشم، نورمن وانگ و تیلور کسلا قبلاً در مورد چگونگی اشتراک و ویرایش اشیا AR کار کرده‌اند.

***

اپل هر هفته اختراعات بی‌شماری ثبت می‌کند. ثبت اختراع نشان‌دهنده‌ی موضوعات دلخواه واحد تحقیق ‌‌و توسعه شرکت‌ها محسوب می‌شود؛ اما تضمین‌کننده‌ی ارائه‌ی آن در محصول یا خدمات آینده به‌حساب نمی‌آید. طبیعتا این امر درباره‌ی بسیاری از پتنت‌های مرتبط با عینک واقعیت افزوده نیز صدق می‌کند.