Vision Pro只是开始？苹果新专利为轻量级XR眼镜铺平道路

电子发烧友网综合报道，在混合现实（MR）设备的交互体验中，注视追踪（Gaze Tracking）不仅是提升沉浸感的核心技术之一，更是实现自然人机交互、优化渲染效率与节能控制的重要基础。近期苹果公司公布了一项关于注视追踪技术的重大专利，该技术能够结合直接眼球视图与特殊透镜捕捉的反射图像。

双视图融合：突破传统眼动追踪局限

当前Apple Vision Pro所采用的注视追踪系统主要依赖于直接成像——即通过红外摄像头捕捉用户瞳孔与角膜的反射点来推算视线方向。然而，这一方法在实际使用中仍面临诸多挑战：例如用户佩戴角度偏移、镜片遮挡、强光干扰或快速眼动造成的图像模糊等问题，都会显著影响追踪精度。

苹果新专利提出了一种“双视图”方案：在保留直接眼球成像的同时，引入通过特殊光学镜片反射形成的眼部图像作为辅助数据源。具体而言，当红外光源照射用户眼睛时，系统不仅捕获眼球表面的直接影像，还同步获取其在镜片上的反射图像。这种复合图像可在单帧内呈现眼球的多角度视图，从而有效增强微光信号的可见度，并扩展有效追踪视野。

该设计巧妙地利用了平面与曲面反射镜片对红外光的选择性反射特性，在不增加额外摄像头的前提下，实现了更全面的眼部信息采集。这不仅有助于解决因头部姿态变化或佩戴偏移导致的部分眼部区域被遮挡的问题，也显著提升了系统在复杂光照环境下的鲁棒性。

除了硬件层面的创新，该专利还引入了多项先进图像处理与建模技术。例如，采用连拍成像技术以减少快速眼动带来的运动模糊；运用光度立体法构建高保真的虹膜-瞳孔-角膜三维几何模型。这些技术共同作用，使得系统能够更精确地解析眼球细微运动，进而实现更精准的注视点定位。

从Vision Pro到XR眼镜

值得注意的是，尽管专利图示更贴近头显形态，但其说明文本明确指出：“该系统可集成于眼镜式头戴显示设备”，并详细描述了“类似传统眼镜的框架结构与双透明镜片设计”。这意味着，这项注视追踪技术并非仅服务于高端头显，也是苹果面向未来轻量化XR眼镜产品的重要技术储备。

随着苹果计划在后续推出更便携的MR眼镜设备，如何在有限空间内实现高性能眼动追踪成为关键难题。而此次专利所展示的“单摄像头反射镜片”方案，恰好在精度、体积之间取得了平衡，为未来消费级XR眼镜的落地提供了可行路径。

除了眼动追踪技术，苹果围绕三维交互、虚拟化身、自动测量、呼吸追踪等交互维度的专利布局，例如一项名为“使用混合传感器方法进行控制器接合检测”的专利中显示，苹果融合图像识别、接近传感器与运动传感器，智能判断用户是否握持控制器，实现输入模式自动切换；此外，一项名为“有选择地使用传感器获取上下文数据”的专利提出根据语音语义分析结果动态启用摄像头等传感器，以获取上下文信息辅助任务执行。

可以看出，苹果正系统性构建一个以高精度感知、自然交互与沉浸内容为核心的MR生态体系，构建下一代空间计算平台的关键拼图。可以期待，苹果在MR领域的技术积累正逐步转化为产品竞争力。