近日，苹果的两项专利被曝光，一项是关于使用微手势控制XR（Extended Reality；扩展现实）设备的，另一项是利用头戴式触觉器引导用户注意力。这两项专利的公布揭示了苹果在VR、AR方面的技术探索和概念设计更新。
 
“手势控制XR设备”设计中，用户可通过指尖、指节的特定手势对XR设备进行控制，不受物理环境的限制。“VR头戴式触觉器”设计中，用户可以通过设备提醒，找到视线之外的物体。
 
一、拇指按手指，实现隔空操作
该专利于2020年9月提交并于本月发布。在微手势输入的设计中，用户使用拇指按住食指的一侧，即可作为虚拟控制器。
 

 
专利申请表明，这种虚拟控制器通过细微动作就能实现高效操控输入。
 
专利中提到：“利用摄像头捕捉到的微手势与三维环境进行互动，使用户可以在物理环境中自由移动，而不受物理输入设备的束缚，这让用户能够更自然、更高效地探索三维环境。”“此外，细微的手势变化不引人注目，在公开、得体的场合也适合使用。”
 
除拇指虚拟操控食指外，专利还展示了其他几种操作方式，每个手指都可视为虚拟选择器，且手指的各个部分都可视为按钮。
 

 
该专利设想凸显了XR设备的现有输入模式一些不足：
 
“例如，为执行与虚拟对象相关的操作，XR设备现有输入模式操作复杂、繁琐、易出错，且反馈延迟，用户需要一系列输入才能实现预期结果，给用户造成了严重的认知负担，降低用户的VR/AR体验感。”
 
“此外，这些方法耗费时间较长，从而浪费了资源。在后续的升级中，电池供电设备尤其重要。”
 
有趣的是，Facebook在今年以视频的形式展示了与苹果微手势XR输入概念基本相同的手环应用模型。
 

 
该手环不仅能输入信号，进行页面滑动操作，还能给用户带来仿真的触感体验。

 
比如当用户在AR体验中拉开一张弓，由于手环震动，他也会感觉到拉开弓的力量感。
 

此外，还可以配合AR设备，完成徒手敲字、调节落地灯亮度等。
 
这项特殊的专利申请尚未授予苹果，但有迹象表明，Facebook、苹果两家公司在不久的将来可能会在XR专利问题上发生冲突。
 
二、用触觉头环引导注意力，突破听视觉局限
另一项苹果专利是头戴式触觉器，将用于帮助引导用户注意他们视野之外的物体。这项专利于2018年11月提交并于今年3月授予。
 

 
该专利设想了三种不同层次的头戴式触觉设备，从耳机、眼镜到形成一个完整的触觉头环。
 

 
头戴式触觉设备将以某种方式转移用户注意力，以便将目光吸引到某物上。专利中详细说明的用途包括帮助用户在VR或AR电话会议期间找到视线外的扬声器，或将用户的注意力引向VR环境中的重要对象。

 
与让人们感受感受三维环绕音效的空间音频（Spatial Audio）相比，头戴式触觉器在引导用户注意力方面究竟有何优势，这项专利并未说明。
 
不过研究人员发现，当头戴式触觉器安装在头戴式耳机上时，可以显著减少VR运动中的视觉不适感。
 
结语：触觉设备将成VR/AR行业新潮流
无论是“XR手势控制器”，还是“VR头戴触觉器”，苹果这两项专利申请都在从触觉方面提升真实现实和虚拟现实融合设备的用户体验。
 
近年来，苹果除了一系列专注于XR的收购和招聘工作外，长期一直内部研发XR产品。
 
随着5G等技术的提升，XR等技术的发展、落地、普及也在慢慢加快。据新思界产业研究中心出具的《2020-2025年全球及中国扩展现实（XR）产业深度研究报告》显示，2019年全球扩展现实市场规模为186亿美元，在预测期（2020- 2030年）以48.3％的复合年增长率增长。
 
未来，VR/AR融合设备或许将结合听视触味嗅觉，全方位拓展人类感知，带来人机交互新形态。