來源：映維網(wǎng) 作者 夢秋
SLAM （Simultaneous Localization and Mapping）是指即時(shí)定位與地圖構(gòu)建或同時(shí)定位與映射。就本質(zhì)而言，SLAM是一種利用傳感器饋送和/或IMU讀數(shù)來構(gòu)建未知環(huán)境的映射結(jié)構(gòu)，并實(shí)時(shí)確定設(shè)備位置和方向的過程。
SLAM可以回答兩個(gè)非常重要的問題：我在哪兒（定位）？我周圍有什么（三維場景重建）？對(duì)于需要合理地將虛擬對(duì)象疊加到現(xiàn)實(shí)世界的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)而言，這種技術(shù)顯然非常合適。所以，諸如HoloLens，Magic Leap和影創(chuàng)等AR頭顯都無一例外地采用了SLAM技術(shù)。
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根據(jù)美國專利商標(biāo)局日前公布的一份專利申請(qǐng)，蘋果同樣在積極地為未來的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備研發(fā)SLAM技術(shù)。
在名為“Multiple User Simultaneous Localization And Mapping (多人同時(shí)定位與映射）”的專利申請(qǐng)中，蘋果主要描述了針對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的多人SLAM技術(shù)。
這家公司在專利背景中寫道：“目前市場存在各種針對(duì)單名用戶或單臺(tái)設(shè)備的SLAM技術(shù)。但行業(yè)同樣需要允許多名用戶在物理環(huán)境中共享虛擬對(duì)象的SLAM技術(shù)。”
具體而言，由于物理空間的追蹤和定位不一致，今天的AR體驗(yàn)大多局限于單名用戶，所以如何為AR帶來社交性和協(xié)作性是一個(gè)挑戰(zhàn)。例如，如果一名用戶可以在自己的AR視圖中將一個(gè)虛擬花瓶放到物理桌面，但其他用戶的AR視圖可能會(huì)顯示成虛擬花瓶漂浮在半空中。
為了支持多人AR體驗(yàn)，設(shè)備必須能夠獲取關(guān)于環(huán)境的一致映射和其他設(shè)備的一致定位。
在下面的蘋果專利圖中，兩名用戶正在同時(shí)感知同一個(gè)計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)環(huán)境。
為了獲得一致的AR體驗(yàn)，用戶#A手持的設(shè)備#400A可以根據(jù)由第一圖像傳感器捕獲的物理環(huán)境圖像來獲得第一組關(guān)鍵幀，并執(zhí)行SLAM以生成定義第一組關(guān)鍵幀的關(guān)鍵幀相對(duì)位置的映射；用戶#B手持的設(shè)備#400B可以根據(jù)由第二圖像傳感器捕獲的物理環(huán)境圖像來獲得第二組關(guān)鍵幀，并生成定義第二組關(guān)鍵幀的關(guān)鍵幀相對(duì)位置的映射。
在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備#400A和設(shè)備#400B可以結(jié)合諸如運(yùn)動(dòng)傳感器、深度傳感器和方位傳感器等附加傳感器的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的傳感器參數(shù)來執(zhí)行SLAM。
接下來，設(shè)備#400A接收第二組關(guān)鍵幀，并將接收到的關(guān)鍵幀定位到映射。設(shè)備#400B接收第一組關(guān)鍵幀，并將接收到的關(guān)鍵幀定位到映射。
在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，設(shè)備#400A和設(shè)備#400B各自根據(jù)一致的算法合并來自對(duì)方的物理環(huán)境映射，從而提供一致的映射結(jié)果。蘋果特別指出，通過由用戶設(shè)備本地維持和合并關(guān)于物理環(huán)境的映射，這消除了對(duì)中央用戶設(shè)備的需要，同時(shí)允許任何用戶設(shè)備加入或離開多用戶SLAM環(huán)境。
這時(shí)，如果用戶#B在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中添加了一個(gè)虛擬對(duì)象（如虛擬花瓶），設(shè)備#400B將相應(yīng)地根據(jù)視圖生成一個(gè)錨定。其中，錨定定義虛擬對(duì)象相對(duì)于關(guān)鍵幀的位置。
用戶#A手持的設(shè)備#400A可以接收#400B的錨定，然后根據(jù)早前合并生成的一致映射及接收的錨定顯示包含所述虛擬對(duì)象（如虛擬花瓶）的計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)環(huán)境。
不僅只是這樣，設(shè)備#400A同時(shí)可以根據(jù)設(shè)備的方向以符合用戶#A視角感知的效果呈現(xiàn)由用戶#B添加的虛擬對(duì)象（如虛擬花瓶）。
蘋果在一個(gè)示例中寫道：“所述方法基于錨點(diǎn)和映射在同一個(gè)位置顯示包括虛擬對(duì)象的計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)環(huán)境。通過所述方法，第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)可以更加一致，因?yàn)樘摂M對(duì)象是相對(duì)于相同的關(guān)鍵幀定位，并且在每臺(tái)設(shè)備的各自映射中包括或以其他方式使用相同的關(guān)鍵幀。例如，在第二電子設(shè)備視圖中放置的虛擬花瓶同樣會(huì)放置在第一電子設(shè)備的視圖中，而且虛擬花瓶可以以符合用戶視角感知的效果呈現(xiàn)。”
這家公司最后總結(jié)道：“將相同的關(guān)鍵幀和錨點(diǎn)合并到同一映射中有助于確?；ㄆ吭趦蓚€(gè)計(jì)算機(jī)生成現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)更為一致的定位。”
相關(guān)專利：Apple Patent | Multiple User Simultaneous Localization And Mapping (Slam)
名為“Multiple User Simultaneous Localization And Mapping (多人同時(shí)定位與映射）”的蘋果專利申請(qǐng)最初在2020年7月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。需要注意的是，這只是一份專利，尚不確定蘋果是否會(huì)或于合適商業(yè)化所述的發(fā)明技術(shù)。
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