近日，美國專利商標局正式授予蘋果一項專利，該專利涉及具有內部和外部顯示器的頭戴式顯示器（HMD）。外部顯示器可以促進佩戴者與其他人或環境之間的互動，基本上涵蓋了 Apple Vision Pro 的 EyeSight 功能的高級版本，該功能將外部顯示器的交流圖像和符號範圍擴展到用戶眼睛之外。例如，當用戶正在玩遊戲時，外部顯示器可能會顯示正在玩的遊戲名稱，傳達「請勿打擾」。
蘋果專利涵蓋了 Apple Vision Pro 的 EyeSight 功能，該功能可能會在未來擴展。從技術上講，蘋果指出，除了面向佩戴者的顯示器外，還具有朝外輸出系統（包括顯示器、揚聲器等）的 HMD，以增加佩戴 HMD 時與他人交互的選項。特別是，完全覆蓋佩戴者眼睛（甚至整個頭部）的頭戴式顯示器，例如將顯示器或投影儀封閉在不透明外殼中的頭戴式顯示器，可以為佩戴者提供身臨其境的體驗。
此外，HMD 可能會向佩戴者呈現高度引人入勝和身臨其境的環境和圖像，以至於佩戴者可能在很大程度上忘記了現實世界環境中發生的事情。例如，HMD 不僅會阻擋佩戴者對現實世界環境的視野，而且 HMD 呈現的 VR 環境可能會消耗佩戴者的注意力和注意力，使佩戴者不太可能聽到人的聲音或能夠對現實世界的環境做出反應。
此外，這種頭戴式顯示器限制了人們在現實世界環境中識別佩戴者或與佩戴者互動的能力，因為佩戴者的眼睛通常被完全遮蓋，佩戴者的注意力可能完全被引導到虛擬環境中。例如，即使 HMD 允許佩戴者看到外部環境（例如，通過外部攝像頭將圖像傳輸到面向佩戴者的顯示器），佩戴者面前的人也無法確定佩戴者是否能夠看到或感知現實世界的環境，或者他們是否沉浸在虛擬環境中。即使一個人和佩戴者通過說話進行互動，佩戴者的眼球運動和面部表情在很大程度上仍然是隱藏的，從而消除了許多非語言線索和信號，這些線索和信號對於在人與人之間的交流中傳達資訊和情感很重要。
因此，蘋果的專利涵蓋了包含朝外或朝向輸出系統的 HMD，例如外部顯示器（高解析度和/或低解析度顯示器）、揚聲器等，它們可以在現實世界環境中顯示或以其他方式向觀察者呈現資訊。這種向外顯示或呈現的資訊可以提供一條通信路徑，有助於滲透 VR 環境的沉浸式世界，並有助於打破 HMD 的物理障礙。
例如，朝外的顯示器可能能夠向外部觀察者顯示象徵性的圖形資訊，揚聲器可以允許數字助理與其他人互動，直到佩戴者能夠將注意力引導到其他人身上。通過這種方式，儘管 HMD 和虛擬環境具有沉浸式和解離效果，但佩戴者與外部觀察者之間的交流得以恢復或改善。
作為一個具體的例子，在 HMD 包括一個朝外的圖形顯示器的情況下，佩戴者面部的方面或圖像可以顯示到現實環境中，從而改善佩戴者與個人在現實世界環境中的交互、識別和交流。
為了促進這些改進，HMD 可以包括一個攝像頭，該攝像頭捕獲被 HMD 覆蓋的用戶面部部分的圖像（例如，靜止圖像或影片圖像），例如用戶的眼睛、眉毛、鼻子、前額等。HMD 可以在朝外的顯示屏上顯示這些捕獲的圖像，使現實世界中的個人能夠看到佩戴者的眼睛和面部表情，從而促進與佩戴者的更自然的互動。此外，朝外的顯示屏還可以讓其他人更快、更容易地識別佩戴 HMD 的人，因為他們的臉部更多是可感知的。作為另一個示例，當 HMD 包括低解析度顯示器（例如，LED 陣列）時，該顯示器可用於顯示對應於或暗示佩戴者的情緒或情感的符號圖形輸出，或傳達 HMD 的操作模式或狀態。
作為另一個例子，HMD 可以包括一個向外定向的揚聲器，該揚聲器允許與 HMD 集成的數字助理與外部觀察者之間的交互。這些類型的輸出系統和技術，當與 HMD 集成時（單獨或任意組合），允許 HMD 佩戴者與其他人之間進行更多樣化和更強大的交互。
HMD 還可能具有面向外部的攝像頭或其他傳感器，允許 HMD 的佩戴者通過 HMD 的內部顯示器查看現實世界的影片或圖像，包括人。此類影片或圖像可以在不進行任何修改的情況下顯示給佩戴者，也可以完全或部分集成到佩戴者的虛擬環境中。由於每個人都可以看到對方的臉和眼睛，因此雙顯示器頭戴式顯示器有效地為佩戴者和人在現實世界環境中的視覺交流提供了雙向途徑。此外，兩個人都可以體驗到更自然的交流，而不需要 HMD 的佩戴者完全脫離虛擬體驗。
蘋果專利圖 3A-C 說明了向蘋果完整 EyeSight 功能的過渡。
在某些情況下，朝外的顯示屏 #106 顯示的視覺輸出不會暗示眼睛或其他面部特徵，但仍會向觀察者傳達資訊，並提高佩戴者和觀察者之間互動的質量和內容。例如，此類視覺輸出可以包括指示或暗示情緒或情緒的符號或圖像、資訊顯示（例如，當前天氣、佩戴者正在查看的內容的描述、佩戴者的日曆）或指示操作狀態或佩戴者狀態或佩戴者虛擬環境的模式。這些在下面的圖 9A-D 中呈現。
蘋果專利圖 10A-10D 顯示了符號視覺輸出的示例，這些輸出傳達了關於佩戴者 #100 和/或佩戴者與虛擬和現實世界環境的交互狀態的資訊。圖 10A-10D 中示出的視覺輸出可以是用於向外顯示器的通信約定的一部分，以傳達一組可能有助於改善佩戴者 #100 與外部觀察者之間的交互的概念。
在專利圖 10B 中，我們看到 HMD 顯示視覺輸出 #1002，其中有兩條線或形狀暗示著閉著的眼睛。視覺輸出可能傳達 HMD 處於「請勿打擾」狀態，或者佩戴者不希望被打斷或與現實世界環境互動。
蘋果專利圖 10C 示出了 HMD 顯示的圓圈，這些圓圈暗示著睜開的眼睛（類似於上面描述的視覺輸出 #804），表明佩戴者正在觀察現實世界的環境和/或睜開以與現實世界環境中的個體互動。
蘋果專利圖 10D 示出了 HMD 顯示帶有代表攝像機的插入圖標或符號的圓圈 #1006 的視覺輸出，向外部觀察者指示 HMD 正在記錄真實世界環境的圖像（例如，影片或靜止圖像）。其他符號或顏色可用於表示 HMD #102 正在記錄，例如紅色圓圈或帶有對比外圍邊框的紅色圓圈。
蘋果專利圖 11A 顯示了帶有光陣列 #1100 的頭戴式顯示器，每個光陣列包括九個光源，排列成一個圖案。（也可以使用圖 11A 中所示以外的光源的數量和圖案。光陣列 #1100 中的光源可以是 LED、白熾光源或任何其他合適的光源。
蘋果專利圖 11B 示出了顯示視覺輸出 #1102 的光陣列，暗示著睜開的眼睛。當佩戴者正在觀看或能夠觀看現實世界的環境和/或願意與他人互動時，可能會顯示此圖案。
蘋果專利圖 11C 示出了顯示閉眼的視覺輸出 #1104 的光陣列，當 HMD 處於「請勿打擾」狀態或佩戴者 #100 不希望被打斷或與現實世界環境接觸時，其可以顯示。
蘋果專利圖 11D 示出了顯示具有兩個「X」符號形狀的視覺輸出 #1106 的光陣列，這可能表明佩戴者完全參與到虛擬環境中和/或沒有呈現真實世界的環境。
蘋果專利圖 12A-12F 顯示了如何使用不同類型的視覺輸出在朝外的顯示器上傳達佩戴者與現實世界環境的參與程度的其他示例。例如，在朝外的顯示器上顯示的特定視覺輸出可以指示或暗示，例如，佩戴者正在觀看的內容、佩戴者環境的虛擬化和/或沉浸程度等。
參考蘋果專利圖 12A 和 12B，當佩戴者完全參與虛擬環境 #1202 時，例如遊戲（如圖 12A 所示）或電影或影片，朝外的顯示器可以顯示視覺輸出 #1204，包括徽標或標題（如圖 12B 所示），其傳達關於佩戴者正在參與的內容的資訊， 以及傳達佩戴者完全參與虛擬環境的事實（因此可能不知道現實世界的環境）。
蘋果專利圖 12B 示出了代表遊戲的標誌，可以顯示代表向佩戴者顯示的內容的其它符號輸出，包括文本（如電影標題）、程式化文本、電影中角色的圖像、電影海報或其它宣傳圖像等。
蘋果專利圖 12C-D 說明了蘋果的全部 EyeSight 功能；圖 12E 示出了混合現實視覺輸出 #1212（顯示給佩戴者）的示例，其中真實世界的元素 #1210（例如人）被合併到虛擬環境中。為了向觀察者傳達佩戴者 #100 可以看到它們或現實世界環境的其它方面，HMD 可以在朝外的顯示器上顯示佩戴者的眼睛，並點綴有附加符號或指示器，表明佩戴者的視圖以某種方式被修改或調節。
如圖 12F 所示，視覺輸出 #1214 可以包括佩戴者面部的一部分的實時圖像，其眼睛周圍有圓圈。增加觀察者對佩戴者正在觀看的內容的資訊量可能有助於緩解尷尬，並通常提高外部觀察者的舒適度，因為觀察者可能會更自在地知道佩戴者何時以及是否暴露於現實世界環境之外的內容。
蘋果專利圖 14A-D 說明了 Vision Pro 對透鏡顯示器的使用，該顯示器允許外部觀看者根據觀看角度看到頭戴式設備用戶的臉部自然移動。
