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http://bit.ly/3wPHfVZ
本文:
Meta为打造其元宇宙，不断开发各种让人类视觉/听觉/触觉沉浸式体验之技术与设备，企
图营造让人们在数位世界虚拟场景之临场感，而为了实现这一目标Meta已申请一系列的专
利，例如过去Meta元宇宙中专利系列介绍（一）的“头像化身保真度和个性化”、专利系
列介绍（二）的“元宇宙之眼 - 机械仿生眼”、专利系列介绍（三）的“人类瞳孔转向
搭配HMD/NED整合AR/VR”、专利系列介绍（四）的“基于雷达之人工实境追踪装置”，以
及专利系列介绍（五）的“人工实境之前馈防撞”等专利。需稍微一提的是，系列介绍（
三）是透过雷达追踪人体的各部位的相对位置与相对速度，而即将要介绍的本系列（六）
主要是透过磁场变化来追踪人体各部位的相对位置与相对速度。
Meta于2019年7月申请“为追踪人体姿态之人工实境可穿戴磁感应系统”(artificial
reality wearable magnetic sensor system for body pose tracking)专利，并在2021
年12月获准案号为US 11,194,386 B1之美国专利（以下称本专利），代表图示如下，其揭
露一种人工实境系统（标号1），包含电脑设备（标号118）、头戴式显示器（HMD:
head-mounted display，标号112），可穿戴的磁传感系统（标号127）以及与操控台（
console，标号106）耦合连结的传感器（标号90）。可穿戴的磁传感系统又包含一可穿戴
之物件（标号130）、磁传感元件（标号125）以及磁发射器（图未示），该可穿戴之物件
设有一或多个磁传感元件（标号125），其被用以分布环绕在一玩家（标号110A）的身体
躯干，而磁发射器用以产生磁场，当磁感应元件接收到来自磁发射器的磁场变化后，可获
取追踪身体姿势的磁感应数据。透过磁感应元件布置在玩家的身体不同位置，如此可最大
化地提高追踪之精确度，并最小化磁感应元件与磁发射器之间的干扰。
https://imgur.com/a/QrN9asM
具体而言，本专利是透过与操控台耦合连结的传感器（标号90）传感玩家身上的磁传感元
件（标号125）的讯号变化，而能追踪玩家的肢体移动，并且在玩家的HMD内可看见人工实
境内容（标号122A）中的自己被虚拟化身为一骑士头像化身（标号120A），而在该电脑设
备（如智慧手机、平板电脑或笔记型电脑）上也可同时看到人工实境内容（标号122B）中
的盔甲骑士头像化身。
根据本专利所揭露的技术内容，基本上是以扩增实境(Augmented Reality，AR)的技术作
为发明基础。所谓的AR，其实可直接比拟之前很夯的“宝可梦精灵(Pokémon GO)”，当
时很多人拿着智慧手机聚集在公园、街道、海边、广场等各地，从清晨到半夜都在忙着抓
宝。亦即，透过智慧手机的摄影镜头，看到实体环境中有虚拟的神兽飞来飞去，像这种将
虚拟资讯（或虚拟物件）融入实体环境的做法就是AR的特色。
本专利明确地点出AR应用的特色：使用者（即标号110B）从智慧手机或平板电脑透过无线
连结控制台（console，标号106）的操控而可看到实际场景中的一位玩家（即标号110A）
被虚拟化为一位身穿铁甲武士装并挥动手、手持利剑穿着盔甲、摆动身体的盔甲骑士头像
化身。然而，技术实作上较特别的是，本专利是利用玩家所穿戴的衣物或配件上的磁传感
元件去侦测随着肢体的运动所发生的磁场变化而对应产生的传感数据，然后该传感数据就
随着电磁波而传送到网络中的传感器（即标号90），最后再透过控制台(console)构建或
渲染人工实境内容。本专利也宣称这样的技术也可应用如视讯会议、导航、教育、培训模
拟等各种应用程式，并予以人工实境化。
至于前面所述的磁传感元件，其实就是人们所熟悉在智慧手机中一定会有的重力传感器
(G-sensor)或陀螺仪(gyroscope[1]，这些都是用来和传感器、操控台交互作用，以测量
肢体运动过程中的受力情况、旋转角度、运动轨迹，并定位肢体上每一点在空间中的所在
位置。
再参考下图，其系本专利的另一个实施例，与前一实施例不同处在于，实体物件（标号
108A-C）可分别虚拟化成人工实境内容中的虚拟物件（标号128A-C），两个盔甲骑士头像
化身在人工实境内容中相互交战。
https://imgur.com/a/qastd45
最后本专利更指出，透过结合传感器原本就有的校正、传感器与摄像机之间的校正，以及
传感器与肢体骨骼间的校正等各阶段的算法，甚至于结合AI做校正而更能大幅提升追踪
姿势的准确度，这是满足元宇宙中的良好沉浸式体验不可或缺一环的要素。
Meta专利中描述的技术，正努力创造一个人们可工作和娱乐的数位世界。以上“可穿戴磁
传感系统”(wearable magnetic sensor system)的专利，正好描述针对身体上使用各种
不同的设备来收集使用者的生物特征数据(biometric data)。此外，又描述一幅带有电子
显示屏幕的眼镜，可为人的每只眼睛提供单独的影像，同时头上的小工具能追踪其眼球运
动，以更流畅地显示数位场景，Meta拟透过此建构一更逼真的3D环境，好让使用者沉浸在
元宇宙世界中。
心得:
Meta另一项专利为基于用户自己的照片，透过用户头上的设备来完成，该设备拍摄用户
的 3D 图像，再将其上传到元宇宙中。