全面揭秘：3000美元的HoloLens如何炼成？
硬件揭秘、发展应用……关于HoloLens的前世今生，你想知道的都在这里。 从2015年微软首次宣布HoloLens项目开始，这款增强现实头显(或者按照微软更喜欢的说法，混合现实)就一直以“来自未来”的身份出现。 HoloLens的神奇之处，正是由于它就这么大摇大摆地与我们肉眼所能看到、亲身所能触及的现实生活发生了联系。从情感上来说，这也是它与Oculus Rift、HTC Vive等VR头显最大的区别——后者在我们的眼睛前面蒙上一个像是有魔法般的屏幕，但是前者却让我们的生活本身变成了某种魔法。
今天，黑匣就来为大家拆解这台来自未来的设备，我们想要解决的问题其实很简单：HoloLens 究竟是什么?它从哪里来?我们的生活又会因此走向哪里? HoloLens的前世今生与HoloLens之父2015年1月21日，就在谷歌刚刚宣布停售Google Glasses 的几天之后，微软正式公布了HoloLens，这个采用了高清晰度3D光学头置式全角度透镜显示器的智能眼镜，还带有可以进行空间映射、手势识别和语音识别的全息处理器，将成为适配Windows Holographic 全息系统的主要设备。
作为微软全息系统生态的一个重要组成部分，HoloLens 在这之前已经筹备、研发了7年之久，微软给它起了一个开发代号叫做Project Baraboo，或者也称之为Project B。在这段时间中，微软其实已经把一部分研究成功“迫不及待地”推到了市面上，即2010年发布的Kinect。
Kinect 是一个游戏感应器，能够让玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用语音指令或手势来操作Xbox 360和Xbox One，在发售后短短两个月里，Kinect共售出800万台，成为了“史上销售最快的大众电子消费品”。 在这里不得不提一下HoloLens与Kinect之父——Alex Kipman，2001年从罗彻斯特理工学院毕业之后，他便加入了微软直到现在，热衷创新的他拥有100多项专利发明，拿奖拿到手软，曾被《时代》周刊选为25位年度极客之一。
对于Alex Kipman 来说，“创新”不仅仅是他的工作，更是他的人生。他在微软每天除了必要的头脑风暴会议与固定项目的研发工作之外，会腾出几个小时来专门用来搞“创新”。 与一般的极客不同，Alex Kidman 更像是一个科技嬉皮士。穿着印花T恤、匡威鞋、留着中长发，同时还是一个艺术爱好者。在采访中他曾经提到，他喜欢参加Burning Man音乐节，他的很多灵感也来自于此类的活动。 当初，Alex Kipman 把Kinect形容为来自科幻电影《少数派报告》中的工具，Kinect 一开售就来了个“开门红”，但是很快，第一波试水的消费者便发现尽管设备虽好，但软件应用量不够多，以及Kinect需要很大的空间才能“施展”等，都让这个设备显得不够实用，因此，Kinect的销售量便急速下降了。
《少数派报告》电影截图 或许是这次经历，也让Alex Kipman在HoloLens发布之后决定不会直接走向市场。今年二月，在接受Ted的采访中，他曾经表示：“只有当我觉得这个世界准备好了，我们才会让普通的用户也可以购买HoloLens。” 并且，他也解释了什么是“准备好”的状态：有足够的应用程序与内容足以支撑这个设备。 8月11日，微软官方宣布HoloLens AR头显开发者版本开放购买。尽管Alex Kipman说目前的HoloLens作为开发者版本已经非常完善，没有什么“开发者版本的特征与毛病”，开放购买这一举动还是引起了业界的猜测。短短半年的时间，是什么导致了Alex Kipman态度的大转变? 关于这个问题，黑匣分析认为，其实不开放与开放的症结都可能来自于可支持的应用程序数量。或许Alex Kipman发现了这是一个悖论：如果因为可支持应用程序不够多和完善而选择不开放购买，那么，没有第三方开发商与市场参与的HoloLens，反而会陷入应用程序的“孤岛”之中。 解剖HoloLens究竟是什么成就了HoloLens的神奇?我们或许可以通过逐一拆解它的硬件来得到答案。 头显设计 HoloLens的头显曾被形容为“谷歌眼镜+一部分Oculus+《机械战警》头盔”，所以可以说，它依然不是我们以后可以随便戴上街走动的设备。不过，这个头显上集成的技术，却是满满的“未来感”。
HoloLens 头显一共重579克，比之前业界预测的要略重，整个头显没有接线口与手机接入口，是一个独立的设备。 头显上有一个内置的头垫装置，在佩戴时起到上下、前后调节的作用，以适应成年人头部的不同大小。
头显前部集成了主要的摄像头与处理器，染色的眼镜遮护内部是一副透明的镜片装置，所投射的3D图像将显示在镜片的下半方。因此，HoloLens在工作前，也必须对校准用户的瞳距。
在头显后方边缘，靠近耳朵的位置，是一副内置的3D扬声器，并且这幅扬声器不会隔绝真实的环境音。双声道与头部运动传感功能的配合，能够让声音模拟出空间感，也就是说，用户所听到的声音的大小、位置来源，将无限地逼近于真实生活场景中的感觉。
在头显上方边缘各有两个按钮，左边为显示亮度调节，右边为音量键。 芯片层级设计 HoloLens的“大脑区域”在头显的上前方，分别由“定制全息处理单元(HPU)” 与“传感器组合”两个最重要的部分组成。 最内部的是其传感器组合，内置了惯性测量装置(IMU，inertial measurement unit)、4个“环境感知”传感器(头显两侧每边两个)、一个高效能的具有120°×120°视野的深度摄像头和环境光传感器。
这里必须要单独说一下深度摄像头，这也是HoloLens的核心“黑科技”之一(另一个是HPU)。深度摄像头听起来有点像用在Xbox上的Kinect摄像头，但是HoloLens的深度摄像头更高效，在工作前会先对空间进行一次编码，然后就会显示出虚拟图形。业内人士曾分析，这种反向3D建模并进行动态定位的方式，对于HoloLens的处理器性能要求非常高，否则整个头显就会变成一个冒着热气的杀人刑具。
在传感器组合之外，是整个HoloLens至关重要，也是微软在行业中压倒性的技术——定制全息处理单元(HPU)，也是英特尔32位Atom CPU与显卡所在处。HPU是一款由台积电代工的DSP(数位讯号处理器)，采用28nm工艺，拥有8GB SRAM缓存和1GB DDR3 RAM， 通过浮点运算，每秒能够处理1万亿条指令。
简单来说，不论是内部惯性测量数据还是四空间绘图摄像头、深度摄像头所收集处理的数据，都要经过HPU的处理，以实现为周边的环境绘制3D模型。 HoloLens的应用程序与存在问题另外一个核心的问题便是，我们能用HoloLens做什么? 其实，关于这一个问题，黑匣已经报道过很多。NASA利用HoloLens进行火星的观测、建筑公司利用它来进行房屋设计的建模，最近，以色列军方甚至用它来进行军队的训练，让士兵在HoloLens上看到实时战地地图和友军位置，并通过语音或手势，与其他人保持步调一致。
微软也已经宣布了HoloLens将会与Windows 10的应用程序匹配，包括OneDrive、地图、远程桌面、音乐程序与微软Office套件。这也代表了HoloLens将向更为日常的生活、工作领域延伸。
随着HoloLens 逐渐地进入市场，网络上也流传出来了更多使用场景。
当然，它的缺点也逐渐地暴露了出来。我们之前看到的有关HoloLens的视频，大部分是出于宣传需要，重新制作了一个第三人称的视角。而在现实的使用中，是不存在一个可以观察视角的，意思就是，只有戴着头显的人才能够看到3D图像，并且在真实的使用中，用户只能看到宣传视频中展示视角的一小部分画面。 微软官方的宣传视频中，其实也加入了第一人称真实使用时候的视野画面，如果仔细看，就能看到真实的使用场景中，HoloLens的视角是有些窄的。 宣传视频第三人称的画面是——
而在实际使用中你获得的视野是——
宣传视频第三人称的画面是——
而在实际使用中你获得的视野是——
宣传视频第三人称的画面是——
而在实际使用中你获得的视野是——
并且，这个真实的效果图因为是视频的关系，现实生活场景也只显露了一部分。而在真正的使用中，将是“360°的生活场景+眼前一小块3D画面”的组合。体验绝对没有视频宣传中的“炫酷”。 虽然说目前只是开发者版本，但是微软相关项目的负责人Kudo Tsunoda在一次采访中也明确地表示：“关于视野不够广阔的问题，在最后的消费者版本中暂时也不会有很大的改善。” （编辑：PHP编程网 - 金华站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
