苹果光学追踪系统新专利：可增强游戏机及Vision Pro控制器体验

　　近日，美国专利商标局正式授予苹果一项与光学追踪有关的专利，特别是电子设备（例如，全景光学扫描仪和光学追踪器），这些设备能够以光学方式确定设备的测距和/或相对姿势信息，这些设备可能包括未来的游戏机或 Apple Vision Pro 的游戏控制器。

　　苹果首先指出，在某些情况下，需要确定一对设备的测距信息（即相对位置和之间的距离）和/或相对姿势信息（即相对位置和方向）。

　　例如，在玩 AR、VR 或 MR 游戏时，可能需要确定游戏控制器相对于游戏机的范围或姿势。

　　在某些情况下，可能需要确定多个游戏控制器、头显设备等相对于游戏机的范围或位置，并确定游戏控制器相对于彼此的范围或位置。

　　作为另一示例，对于进行视距光通信的设备（例如，在房间里或会议桌周围），可能需要确定测距和/或相对位置信息。

　　更具体地说，该专利涵盖了一种能够发射电磁辐射的时空编码图案的全景光学扫描仪，例如环形、椭圆形、摆线形曲线或其他电磁辐射图案。所述全景光学扫描仪可以提供 360 度全景视野，并且光学追踪器可在其多个表面上设置光电探测器，以便光学追踪器可以检测全景光学扫描仪发出的电磁辐射，而不管其相对于全景光学扫描仪的位置如何。

　　苹果专利图 3A 和 3B 说明了全景光学扫描仪的示例实施例；图 9 示出了以 Apple Watch 兼作游戏控制器和/或手势输入设备形式的控制器 #900 的示例，该控制器可以包含光学追踪器，该光学追踪器包括成组或单独分布在控制器各种表面上不同位置 #902（例如，位置 902a、902b、902c、902d 和 902e）的光电探测器。

　　或者，控制器 #900 可以被配置成例如手镯、袖套或手持设备。将光电探测器的表面垂直于三个或更多轴（优选但不一定是正交轴）定向，就能以 6DoF 追踪控制器的移动或佩戴者的手势。

　　苹果进一步指出，一组头显设备（HMD/Vision Pro）也可能包含一个光学追踪器，包括光电探测器。在一些实施例中，控制器或 HMD 可以包括位于不同位置的四个或多个光电探测器的集合，光电探测器可以分布在控制器或 HMD 更多或更少表面上，或者以更高或更低的密度分布在控制器或 HMD 的一个或多个表面上。

　　关于本发明的游戏控制器方面，苹果指出，可在 AR、VR 或 MR 游戏环境中使用全景光学扫描仪和一个或多个光学追踪器，其中每个参与者可以佩戴一副头显/HMD 并持有许多游戏控制器（例如，一个或多个游戏控制器）。

　　苹果进一步补充说，每个游戏控制器可能有一个连接到手柄的圆形传感组件，每个参与者都可以双手各持一个游戏控制器。

　　或者，每个参与者可以不使用游戏控制器，也可以持有一个或多个游戏控制器，并且不同的参与者可以持有不同数量的游戏控制器。另外，参与者也可以不戴头显，而只是握住或操纵一个或多个游戏控制器。

　　在一些实施例中，游戏控制器可以具有替代的配置或形状。例如，游戏控制器的形状可能类似于它所代表的特定项目，例如武器、手套或方向盘。

　　此外，某些游戏控制器可能同时由两个或多个参与者持有，或者可能是参与者佩戴、坐、站立或骑乘的物品。

　　参与者玩的游戏可以由游戏机或其他设备主持，在玩游戏的环境中或远离游戏环境。例如，游戏机可以放在参与者正在玩的房间内的桌子上。

　　在一些实施例中，游戏主机可以无线地向参与者佩戴的头显/HMD/Vision Pro 提供游戏视频，或者游戏主机可以通过游戏机或头显连接的无线网络提供游戏视频。

　　最后，在玩游戏时，游戏可能需要确定头显/HMD/Vision Pro、游戏控制器和/或游戏机之间的位置（即相对位置）。这些位置可以使这些项目（或其虚拟表示）在 AR、VR 或 MR 游戏环境中摆放或操纵，或者可以使场景、结构、事物、人、动物等与头显、游戏控制器和/或游戏机的位置相关。