【专利解密】苹果凹形显示屏，视觉跟踪带给你崭新世界

集微网消息，前段时间美国专利局公布了苹果公司的一项新技术，涉及8k凹形显示屏，可将显示区域设置为不同的分辨率，典型应用便是头戴式设备，未来可广泛应用于AR和VR领域。

随着5G和人工智能技术的不断商用，使用头戴式设备为用户提供沉浸式内容成为当前研究热点，比如将显示器的内容填充到用户的整个视野以实现沉浸式体验。然而当用户快速切换图像时，由于高分辨图像占用的带宽更大，难以达到较高的帧切换速率，可能出现“卡顿”现象，而如果图像分辨率太低则会使图像质量变差，降低用户体验。基于这种矛盾，苹果公司提出凹形显示屏的概念，并通过监测用户在屏幕上的注视点信息，使得用户注视区域的图像分辨率高，其余区域图像分辨率低。

早在2018年1月18日，苹果公式就申请了一项名为“具有中心凹形显示系统的电子设备”的发明专利（申请号：201880008406.0），申请人为苹果公司。

此专利介绍了一种配置有凹形显示器的电子设备，首先通过注视跟踪系统产生注视点信息，然后通过控制电路与显示驱动电路使注视区域与其他区域实现不同的图像分辨率，从而在低带宽的前提下达到更好的视觉体验。

图1 示例性电子设备示意图

图一为包含有专利关键技术的示例性电子设备示意图，电子设备可为智能手机，平板电脑，头戴式设备等。控制电路50包括控制电子设备操作的存储和处理电路，如CPU、存储器、图形处理单元等，是设备的硬件电路核心，具有数据采集、计算、控制等功能。输入输出电路52包含与外界交互的软硬件设备，包括显示器26、注视跟踪系统等。注视跟踪系统62是设备的核心，可通过相机或其他部件面向用户的眼镜并跟踪用户的注视点，其中注视信息包含眼镜的焦点、眼睛移动等，利用这些信息可以来确定显示器中像素阵列上用户眼睛所指向的位置。通过确定用户的注视点，图形处理单元22可以将注视部分画面渲染为全分辨率，而周围区域以逐渐降低的分辨率进行渲染，从而增强关键图像部分信息，达到更好的效果体验。

图二 示例性中心凹形显示屏

图二表示上述操作中的示例性中心凹形显示屏示意图，当获得注视跟踪系统的用户注视信息，比如在显示器的PG位置，图形处理单元根据这一信息对注视区域x1进行全分辨率渲染，以降低的分辨率，如全分辨率的1/2，1/4，1/8渲染周围图像数据。当用户的注视点发生移动时候，图形处理单元获取注视移动信息并调整用不同分辨率渲染图像数据的高分辨率区域和低分辨率区域的位置。

图三 凹形显示流程图

图三是基于此专利提出的电子设备进行用户注视凹形显示的流程示意图。在框70的操作期间，控制电路使用注视跟踪系统来搜集关于用户的注视点信息，并根据用户注视点移动动态更新屏幕上中心PG的位置信息。此后通过框72所描述的图形处理单元对不同区域进行图像渲染，并将图像传递给数据总线单元，此处与一般的全分辨率渲染整个画面相比，大大降低了处理功耗和数据带宽。框74所示操作中，显示驱动器电路将压缩数据传递给显示屏的像素阵列创建目标图像。由于PG处用户的视觉敏感度最高，因此无论用户注视何处，图像对于用户都是高质量的，而用户视觉周边部分的低分辨率内容由于敏感度差因此影响较小。

信息科技的发展给我们的日常生活带来了耳目一新的感觉，期待着苹果公司带来的这项崭新科技在这片数据科学的浪潮中尽早应用，让每个人的VR/AR梦想成为现实。（校对/Jurnan）