本周，欧洲专利局公布了苹果公司的一项专利申请，该专利与他们在学校的未来科学课程中使用的XR头显有关。
苹果公司首先指出，各种电子设备可以为用户提供扩展现实体验，将渲染的3D图形（例如，虚拟物体）整合到由相机拍摄的物理环境的实时视频流中。在某些情况下，人们可能希望根据物理环境中对象的物理特性提供计算机生成的视觉效果，以提供知识领域的可视化。
例如，在扩展现实环境中提供基于现象的思维体验以更好地吸引学生，这对教育体验来说是可取的。基于现象的思维体验可以提供不同的视角来提高理解力，为学习者提供接触的广度，并为学习者提供互相传授和共同总结共享经验的机会，以便在实现掌握和内化知识的同时发展社交能力。
苹果公司的专利涵盖了在扩展现实（XR）环境中提供沉浸式体验（例如，学习体验）的设备、系统和方法。该体验可以提供不同的演示模式，例如，针对不同的知识/科学领域，提供不同的可视化层来说明不同的科学概念。
XR环境的每个可视化层都有虚拟内容，这些内容是根据场景理解提供的，例如，哪些物体是木头，哪些是金属等等。
例如，在电场领域，可以提供可视化的内容来说明如果人们能看到Wi-Fi信号会是什么效果（例如，使不可见的东西变得可见）。
例如，可以提供来自Wi-Fi源的虚拟电磁波，电磁波的视觉效果可以根据物体（如木材、金属、玻璃等）的物理特性而改变。
在另一个例子中，化学知识领域可以说明物体的属性，因为这些物体在环境中相互作用。在一些实施方案中，物理环境的属性可以被确定并用于提供体验。例如，可以估算吸收、周围环境的辐射属性等，用于提供基于这些属性说明科学概念的体验。可以在XR环境中提供沉浸式学习体验，以提供由现象驱动的学习体验，利用增强的表示能力将不可能的学习场景可视化（例如，使“不可见的东西可见”），这可以提高学习效果并改善对困难概念的理解能力。
图源：patentlyapple
苹果公司专利图3包括对应于与特定科学领域（如光学和光的折射）相关的知识领域的演示模式特征的内容。
苹果公司指出，在视图#305中描述的演示模式显示了从表征#324（例如，一个光源，如房间里的中央照明灯具或灯泡）传播的光线#340，以及从表征#326（例如，一个光源，如通过天花板天窗照射的阳光）传播的光线#350。
例如，与视图#305相关的演示模式可以包括一个教育体验，在一个沉浸式的学习体验中为用户说明如果能看到光束会是什么样的效果（例如，使“不可见的可见”）。
虚拟光线#340可以从光源处（例如，光源的代表#324）提供，并且光线的视觉效果可以通过用户将自己的手（例如，代表#328）移动到光线#340中来参与。例如，光束#340被用户的手#328吸收，如#342区域所示。此外，可以呈现一个教育显示板#344，以图形方式说明光线#340的波长。
苹果公司的专利图3进一步包括与光学和光折射有关的科学领域的另一个例子。例如，光射线#350从表示方式#326（例如，光源，如通过天花板天窗照射的阳光）传播出来。视图#305中描述的演示模式进一步说明了基于光射线#350的教育显示面板#352。特别是，当提到光或其他波通过两个不同的各向同性介质之间的边界时，如水、玻璃或空气（例如，阳光射线通过代表#326，天窗），教育显示面板#352说明了斯奈尔定律，这是一个用于描述入射角θ和折射之间关系的公式。
想了解更多专利细节，请查阅苹果公司的欧洲专利4137917。
来源：patentlyapple
