仮想オブジェクトを現実世界の環境に適合させるため、「Apple Glass」は現実世界の光やその他の要因に応じて AR 要素を調整する可能性があります。
テレビでは干渉縞を引き起こすため、着用されているのを目にすることのないシャツ、ブラウス、ネクタイの種類があります。AppleはAR（拡張現実）においても同様の懸念を認識しているようです。AppleのARに関する新たな研究では、ARがこれらの問題に対処していることが明らかになっています。
「物理環境からの光重ね合わせに基づくディスプレイ動作パラメータの変更」は、照明がさまざまな仮想オブジェクトにどのような問題を引き起こす可能性があるかを特に考慮した、新たに公開された特許出願です。
「拡張現実（AR）では、コンピュータ生成コンテンツがユーザーの物理的な環境と合成され、コンピュータ生成の視覚コンテンツと現実世界の物体が融合されます」と説明されています。「ユーザーは、半透明または透明なディスプレイを備えたヘッドマウントデバイス（HMD）を装着することでARコンテンツを体験できます。HMDは、ユーザーの物理的な環境からの光がユーザーの目に透過することを可能にします。」
Apple は HMD を「付加的なディスプレイ」と表現しており、これは「ユーザーの物理的な環境からの光にコンピューター生成コンテンツを追加する」という意味です。
「状況によっては、物理環境からの光の色構成や明るさがコンピュータ生成コンテンツに干渉し、AR体験の質を低下させることがあります」とAppleは続ける。「例えば、物理環境からの光は、物理環境と表示されるコンピュータ生成コンテンツとの間のコントラストレベルを制限します。」
また、「主に 1 つの色」が存在する場合も問題となります。これは、「加法的な表示方法やハードウェアを使用してもマスクすることが難しい主要な色調を提供することで、表示されるコンピューター生成コンテンツの色の構成を妨げる可能性がある」ためです。
Appleがこの問題に気づいたのは初めてではないが、特許出願では「サングラスに似た」技術でこの問題を解決しようとするこれまでの試みを否定している。
「これまで提供されていたシステムの中には、半透明ディスプレイと物理的環境を統合した物理的な固定調光層を備えたものがありました」と報告書は述べています。「しかし、ディスプレイにはユーザーの物理的環境のより暗いバージョンが常に表示されるため、ユーザーエクスペリエンスが低下し、暗い場所ではこのようなシステムを使用できないという問題がありました。」
したがって、Appleの提案は、すべてにシェードを下ろすよりも、よりきめ細やかなものです。代わりに、「Apple Glass」や類似のデバイスは、「複数の光の重ね合わせ特性値」を継続的に監視し、周囲光がARオブジェクトに干渉しているかどうかを検知します。
着用者が消火栓が暗いエリアの前にくるように動いた場合、「Apple Glass」は消火栓が見えるように明るさを調整します。
Appleによると、「（これは）物理的な環境から半透明ディスプレイの片側に向かって周囲光が放射されるときに検出されます」とのこと。その後、システムは「周囲光との相互作用を定量化」し、ARオブジェクトを明瞭に表示するために必要な変更や修正を測定します。
システムは周囲の光のレベルを感知し、ユーザーの視野内の物体の構成を感知して、すでに「コンピューター生成現実 (CGR) オブジェクトの所定の表示特性」を認識しています。
その結果、システムは、パフォーマンスしきい値内で CGR オブジェクトの所定の表示特性を満たすために、HMD の「1 つ以上の表示操作パラメータ」を調整することができます。
ユーザーがどこを見ているかを判断する
「Apple Glass」は、他のARデバイスと同様に、性能と機能とバッテリー寿命のバランスを取る必要があります。Appleがこのバランスを最大限に高めるために繰り返し取り組んでいる方法の一つは、装着者が現在見ているものだけに集中することです。
HMDのARオブジェクトを周囲の環境との干渉を避けるために変更する必要は、装着者が現在何か他のものを注視している場合、実質的には不要になります。そのため、これまでに取得済みの多くの視線検出特許に加え、新たに公開された2つ目の特許は、人が何を見ているのか、そしてそのオブジェクトがどのように反応するのかという点に着目しています。
「ディスプレイ システムのフォーカス ベースのデバッグと検査」では、「目の焦点深度」を使用して、「仮想環境内の表示場所に対する焦点ポイント」を決定します。
特許出願には、「視線方向依存型ディスプレイは、仮想現実システム、拡張現実システム、複合現実システムなどのコンピュータ生成現実システムで使用されます」と記載されています。「このような環境には、それぞれ独自のプロパティ、設定、機能、その他の特性を持つ多数のオブジェクトが含まれる場合があります。」
そのため、ユーザーがどこを見ているか、そしてARと現実世界の環境の両方がどのような状況であるかによって、視認・操作可能な仮想オブジェクトが多数存在する可能性があります。本特許出願に記載されている方法を用いることで、ARシステムは、ある仮想オブジェクトが別の仮想オブジェクトを覆い隠している状況も計算できます。
周囲の光に合わせてオブジェクトを調整することがTrue Toneのようなものだとすれば、この特許出願はMacがかつてウィンドウを描画する方法を彷彿とさせます。Macはかつて、ウィンドウの一部が別のウィンドウに覆われている場合、ウィンドウ全体を再描画して更新しないことで処理リソースを節約していました。
物体に対する目の焦点深度の違いを調べた特許の詳細
「[Apple ARでは]、第1オブジェクトに対する仮想フォーカスポイントの位置に基づいて、仮想環境からの第1オブジェクトを第1レンダリングモードから第2レンダリングモードに移行することが含まれます」とAppleは続けます。「仮想ビュー位置からの第2オブジェクトの可視性は、第1オブジェクトによって遮られます...」
True Toneスタイルの特許申請は、アンゼルム・グルンドホファー氏とマイケル・J・ロックウェル氏によるものです。グルンドホファー氏は以前、ARにおいて音を使ってユーザーの注意を誘導するプロセスを開発していました。
眼の焦点深度に関する特許出願で発明者として認められている 4 人のうち、Norman N. Wang 氏と Tyler L. Casella 氏はともに、AR オブジェクトを共有および編集する方法の研究に以前取り組んでいました。
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