苹果:重新定义VR“手柄”
2021年VR产业发货量超千万,而今年产业发展速度进一步加速。除Meta外,苹果、索尼、字节等大厂今年都将发布VR新品,而其中最受期待的就是苹果的VR眼镜。
关于苹果的MR眼镜(Mix Reality是苹果内部对其VR产品的称呼),警长已从供应链获取多个一手信源信息。但由于目前苹果产品还处于高保密阶段,因此从信源获取的信息警长暂时还不便披露。而今天警长要“曝光”的是苹果MR的“手柄”,文章内容主要来警长对苹果专利的研究,并不涉及供应链直接信源。
苹果的逻辑与微软一致:裸手操作,拒绝手柄。但苹果确实开发了一款“手柄”,这个配件将颠覆业界对手柄的认知。警长研究后根据自己的推测设计制作了这款产品的3D模型、渲染图及3D打印实物。下面先上一波大图,然后再做解析。
一、设计背景
为了方便称呼,警长给它起了个名字“AirClip”,此外,警长想了个Slogan:Touch the metaverse。
苹果采用“激光+图像+AI”的方式识别手的位置,由于传感器更多,其识别精确度度高于Meta的同级产品。但是对于手指如何感知现实世界,特别是如果要识别手指所触摸的材质、纹理甚至温度,现有技术则很难实现。
由于手柄无法实现上述目标,苹果研究过指环以及肌电手环等方式来实现,而最终苹果采用了“半环”的方式。由于人手的大小不一,为了适配不同大小的手指,苹果设计了多种方案,并最终选择夹子方案,而夹子设计过程中也评估了无铰链式、单铰链式、双铰链式、推拉式、旋转式等,警长根据多方信息推测,苹果采用了单铰链式夹方案。
二、技术原理
根据苹果专利,AirClip主要包括控制系统、通信系统、输出输出系统和电池四部分构成,而输入输出系统包括传感器、红外LED和Haptic。(警长推测第一代产品不会配置Haptic)
AirClip的传感器包括电容传感器、力传感器、超声波传感器、惯性测量单元、光学传感器等。通过这些传感器,AirClip可以精确的识别手指按压物体表面的压力,甚至可以识别物体表面的材质、纹理等物理信息,而且还能精确识别手指移动的速度、加速度。
如果配置Haptic,那么AirClip还可以输出力反馈,将用户虚拟世界中的互动进行输出,或者增强现实世界的感知。如果配置Haptic,那么由于Haptic本身的体积及其对电量的需求,AirClip的体积将大幅增加,因此警长推测第一版并不会配置Haptic。
来自用户的手指输入可用于在混合现实或虚拟现实环境中操纵虚拟对象,而手指设备中的触觉输出设备提供相关联的触觉输出。当计算机生成的内容覆盖在部分或所有对象上时,用户可以与真实世界的对象进行交互。物体的旋转和其他运动可以通过使用手指装置进行的力测量或其他传感器测量转换为混合现实或虚拟现实系统的输入。
苹果的专利中提及可以利用现有的各种电子设备对AirClip进行校准,而AirClip也能够扩展各种现有的电子产品既有功能。比如穿戴AirClip后通过触摸手机屏幕或者电脑触摸板对AirClip进行校准。穿戴AirClip后如果使用苹果手写笔,则手写笔不仅可以与Pad进行交互,还能够与其他苹果产品,如电脑、音箱、手表等进行交互。
根据苹果专利,AirClip可以佩戴于单指,也可以多指。通常佩戴于食指,也可以根据需要,增加拇指和中指佩戴。理论上可以所有手指都佩戴,但实际需要全部手指都佩戴的场景比较少。
AirClip自带电池,由于体积较小,其充电模式与AirPods类似,苹果在其专利中呈现了放置单颗和三颗AirClip的充电盒,而警长绘制的是放置一对AirClip的充电盒。
三、目标人群与应用场景
AirClip的目标人群主要是设计师、商务人士和数码极客。
对于设计师,由于AirClip能够高精度识别手指位置及压力、触感等信息,在产品设计过程中,结合MR眼镜,设计师能够摆脱物理空间的限制,不再受限于绘图板,而可以在任何现实中的物体上进行创作,比如纸质、纺织品、木材、金属、玻璃、石材等等。相比传统方式或者没有佩戴AirClip的情况,由于AirClip能够感知被绘制物体表面的材质,因此眼镜生成的叠加于真实材质上的虚拟图样(如文字、图画)会更加逼真。比如佩戴AirClip后在一件毛衣上“绘画”,眼镜叠加出的图样就可以直接是毛线图样,实际观感就像毛衣上织上了用户画的画。通过眼镜与AirClip的结合,设计师的设计过程可以“所见即所得”,而且能够在现实和物理的3D空间进行实时分享、展示,极大的提高设计与交流的效率。
对于需要频繁远程交流的商务人士,使用AirClip除了可以替代笔进行各种记录之外,还能随时随地使用任何平面替代会议室白板。对于一些需要展示现场效果的商务人士,可以用AirClip在施工工地、工厂、实验室等各种地方现场呈现或者勾勒出相关效果图。而且能够基于现场情况,基于3D图案,进行讨论和实时修改。
对于数码极客来说,手柄对其应用造成了诸多的限制。而AirClip则可以让极客们更加充分的发挥想象力玩转元宇宙。由于游戏公司能够通过AirClip识别现实世界中的更多材质和纹理信息,因此在游戏中也能将虚拟材质(特别是与真实材质相匹配的虚拟材质)更精确的还原,给用户带来更加逼真或者更加虚拟难辨的效果。
四、价格
AirClip作为苹果MR缺省配件的可能性很小,警长推测苹果会将其比照苹果笔,单独出售,价格范围约为1000~3000人民币。
五、总结
苹果的设计思路是:配件应该是 “空气般”的存在,不可或缺但又感知不到它的存在。而这个“小夹子”充分体现了苹果的设计思维。AirClip如何应用,想象空间非常大,警长今天只写了一部分。相信小伙伴们能够想象出更多的应用模式。
文章后面是警长3D打印的AirClip的实拍图。大家可以发挥想象,戴上苹果MR眼镜,看到的还会是这些吗?会看到什么呢?
苹果MR及其配件的出现将大大加速VR/AR产业生态的发展。如果说,Meta将VR/AR产业带入“春天”,那么警长相信,苹果MR及AirClip将会把VR/AR产业带入“夏天”。
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