Ein neues Patent gibt einen interessanten Einblick in Apples aktuelle XR-Forschung und beschreibt ein Kamerasystem, das sehr wichtig werden könnte für autarke MR-Brillen.

Dass Apple an Techbrillen arbeitet, gilt als gesichert. Die Frage ist nur, ob und wann XR-Produkte Apple auf den Markt bringt und welcher Art sie sind.

Berichten zufolge arbeiten mehr als 1.000 Angestellte an entsprechenden Projekten, angeführt von XR-Chef Mike Rockwell. Ein erstes Gerät soll 2021 oder 2022 erscheinen und eine autarke Mixed-Reality-Brille mit Videodurchsicht sein: Im Gehäuse integrierte Kameras filmen die Umgebung und streamen die Bilder auf das Display, wo sie um digitale Elemente erweitert werden können. Konzeptuell erinnert die Apple-Brille an Lynx R-1 oder eine leistungsfähigere Oculus Quest.

Die Darstellungsqualität soll so gut sein, dass es kaum mehr möglich sei, zwischen realer und virtueller Welt zu unterscheiden, heißt es in einem neueren Bericht.

Der Konzern soll außerdem an einer schlankeren AR-Brille forschen, die laut Apple-Leaker Jon Prosser schon 2021 erscheinen könnte und 499 US-Dollar kosten soll. Das Gestell der “Apple Glass” sei kaum von einer normalen Brille zu unterscheiden, berichtet Prosser in Berufung auf unternehmensnahe Quellen. Die Herstellung von Spezialgläsern soll bereits begonnen haben.

Bei Apple sollen derzeit mindestens zwei Techbrillen in Entwicklung sein: Neben einer schlanken Datenbrille für das iPhone könnte eine Oculus-Quest-ähnliche Mixed-Reality-Brille erscheinen.

Apple übernahm 2017 das auf MR-Brillen spezialisierte Unternehmen Vrvana. | Bild: Vrvana

Zwei Auflösungen für Mixed Reality

Ein im Sommer 2019 eingereichtes und am 11. August 2020 gewonnenes US-Patent bezieht sich eindeutig auf die Mixed-Reality-Brille mit Videodurchsicht. Das Highend-System, das VR und AR darstellen kann, beschreibt ein innovatives Kamerasystem.

Das Gerät soll demnach mehrere Kameras integriert haben, die die Umgebung sowohl in einer hohen als auch tiefen Auflösung filmen. Wo der Nutzer hinblickt, soll das Bild in der hohen Auflösung dargestellt werden, während der sehr viel größere periphere Bereich in einer niedrigen Auflösung wiedergegeben wird.

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Eine schematische Darstellung des Konzepts. | Zeichnung: USPTO / Apple 

Die durch diese Kombination eingesparte Rechenleistung könnte für bessere AR-Grafiken eingesetzt werden oder die integrierte Batterie schonen. Letzteres ist besonders wichtig für autarke MR-Geräte, die ohne externe Recheneinheit und Batterie auskommen müssen.

Schlüsseltechnologie Foveated Rendering

Die Kombination aus hoher und tiefer Darstellungsqualität basierend auf der Blickrichtung erinnert an die Rendertechnik Foveated Rendering, die ursprünglich für VR-Brillen (Vergleich) entwickelt wurde. Apple nennt das im Patent beschriebene Konzept nicht von ungefähr ein “Foveated Virtual Reality System“.

Foveated Rendering hat für VR-Anwendungen die gleiche Funktion wie für die Mixed-Reality-Durchsicht: Sie setzt dringend benötigte Rechenleistung frei. Das menschliche Auge nimmt die Umgebung nur in einem eng begrenzten fovealen Bereich wahr. Foveated Rendering macht sich diesen Umstand zunutze, in dem nur jener Bereich in voller Auflösung gerendert wird, den der Nutzer gerade anblickt.

Tobii Schaubild Foveated Rendering

Dieses Schaubild von Tobii zeigt, wie Foveated Rendering funktioniert. | Bild: Tobii

Apples Innovation besteht darin, dieses technische Konzept auf die Videodurchsicht einer autarken Mixed-Reality-Brille anzuwenden. Ein geringerer Energieverbrauch könnte in einem kleineren Akku resultieren, was wiederum eine schlankere und bequemere Techbrille ermöglichte.

Ein bekannter Erfinder

Eine weitere, von Apple beschriebene Innovation betrifft die Blickprognose. Die Blickrichtung soll mit Hilfe eines Eyetracking-Systems und Bewegungssensoren gleichsam vorausgesagt werden. Das Gerät merkt sich, was der Nutzer in einer bestimmten Blickrichtung gesehen hat und kann darauf basierend zeitig visuelle Informationen rekonstruieren.

Das Patent nennt einen einzigen Erfinder: den ehemaligen Primesense-Technikchef Alexander Shpunt. Das israelische Unternehmen hatte sich auf 3D-Sensortechnik spezialisiert und wurde 2013 von Apple für 360 Millionen US-Dollar übernommen. Primesenses Wissen floss unter anderem in die Entwicklung des iPhone-Authentifizierungssystems Face ID.

Quelle: USPTO, via: Patently Apple, Titelbild: USPTO / Apple 

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