這曾是科學幻想,微軟把它帶入科學現實。
上週Windows 10 的發佈會上,前Xbox 孵化項目總經理,被譽為Kinect 之父的Alex Kipman 發布了令人震撼HoloLens,以及被稱為Holograms 的技術,成功引爆了微軟發佈會的氣氛。
HoloLens 是擴增實境眼鏡,戴上它之後,就好像微軟現場所演示的,會在現實的世界裡混入虛擬物體或訊息,從而進入到一個混合空間中去。它會將人的頭部移動虛擬成指針,將手勢用作動作開關,而將聲音指令作為輔助,幫助切換不同的動作指令。
相比Google Glass,HoloLens 的工作環境是室內,以提供新的交互方式來幫助人更加高效地工作,或者展示新的娛樂方式。相比Oculus Rift,HoloLens 不會把人封閉在全新的虛擬世界裡,所以並不妨礙人們面對面交流。
HoloLens以及Holograms被視為微軟的Next big thing,許多人給該設備很高的評價。ArsTechnica、The Verge、CNET、在上手體驗文分別評價:
“微軟的HoloLens 完全是魔法來的。2015 年,科幻變成現實。”
“一項真正的創新,是微軟著迷於保護Windows 時所缺乏的。它同樣複雜技術手段運用的一個例子,讓你體驗真正重要的。“
“HoloLens 提供了可靠的,效果誇張的增強現實,令虛擬現實技術懷疑論者目瞪口呆。”
即便如此,關於HoloLens,你仍然需要了解以下說到的9 件事。
HoloLens 是個獨立的電腦,但關鍵在深度攝像頭和HPU
HoloLens 具備CPU、GPU,因此是獨立的電腦。不過,真正讓它變得猶如“魔法”一般的關鍵是自帶的深度攝影鏡頭以及HPU。
如果你熟悉Kinect,就會知道它的技術關鍵是源自被蘋果收購的PrimeSense,後者通過隨機的雷射散佈對空間進行“光編碼”(light coding),對整個空間進行標記,以此來檢測人體的運動。
HoloLens 的深度攝像頭的工作原理也同樣如此,在它正式運作之前,需要對整個空間進行編碼,然後才會顯出虛擬圖形。這一點,可以看HoloLens 的官方影片,演員用眼鏡玩Mindcraft 之前,影片裡展現了一個編碼化的過程——或許在一個新環境使用HoloLens,會有一個初始化的過程。
而記者們在實驗室裡體驗HoloLens 時,被要求不能移動室內的任何物體,也從側面印證了這一點。
在知乎上,一些熟悉電腦圖形的人指出,HoloLens 這種反向3D 建模,並進行動態定位的方式,即便對於遊戲顯卡來說都是負擔不輕的計算量,專門處理該任務的HPU就變得非常重要——它的性能要足以承擔這麼高的計算量,另外,又不能有明顯的發熱。否則用戶就相當於將一個烤爐戴在頭上了。
HoloLens 的CPU 可能是Atom,HPU 可能是Xeon Phi
PC World 的匿名消息源稱,HoloLens 的CPU 採用的是版本為Cherry Trail 的Atom 處理器。這是最新一代Atom 處理器,英特爾本月才剛在CES 上宣佈出片。
基於Cherry Trail 的Atom 處理器採用最新14nm 製程的工藝,功耗控制在2W 以內。相比上一代,它的CPU 性能提升了30% 到40%,而且功耗不變,此外還提升了GPU 的性能表現,採用與Broadwell 相同的GPU 架構,只是所見了EU(執行單元)
PC World 由該消息出發進而猜測,HPU 很有可能採用的是英特爾的Xeon Phi——這是多用於超級電腦裡,輔助複雜3D 建模、數學運算性能強大的協處理器,可提供1 TeraFLOPS (每秒一兆次浮點運算) 的性能。當然,如果微軟真的採用了Xeon Phi,也肯定是某種簡化的版本。
不過,HPU 是用於增強某方面性能協處理器的猜測,並非沒有根據。
HoloLens 現在只有工程原型機,戴上後會自動校正
而根據到實驗室體驗的記者回憶,他們所測試的HoloLens 是早期工程原型機,和微軟在大會上展出的酷酷的設備完全不同,具備一切原型機應該有的粗糙、笨重。
HoloLens 的原型機分為兩個部分,一部分是是繞在脖子上的計算單元,它上面甚至拖著一根電源線,另一部分是套在頭上的部分,會自動測量瞳孔間的距離而且自動校正,以適應人眼。
關於HoloLens 的硬體結構,有人畫了一張圖
該圖來自Imgur(暫時找不到作者,找到的請告訴我):
實時對環境進行3D 建模,對於微軟來說似乎不是難事
早在2011年,微軟研究院啟動了名為KinectFusion的項目,目標是圍繞著移動的物體對周圍環境進行實時3D建模。——現在來看,這個項目的研究成果(至少是部分的研究成果),已經運用在HoloLens上了。
2013 年,微軟研究院發布了名為IllumiRoom 的項目,通過Kinect 和一部投影儀結合,將電視中的遊戲畫面擴展到電視外,讓人獲得更加沉浸式的體驗。在這裡,Kinect 的作用是迅速捕捉房間內部的幾何形狀,以配合投影,而且無需任何圖像的預處理。
顯然,微軟在結合Kinect 進行快速的3D 建模方面積累了大量的經驗。
來自遊戲界的兩種聲音
《GTA5》的公司Take-Two CEO Strauss Zelnick 認為HoloLens 激動人心:
在微軟的總部,他們演示了這項技術,你得把沉浸式的頭戴式設備戴上,然後那些角色開始變得栩栩如生,而且可以與他們交互儘管他們並非真實,那體驗,非同凡響。
《神鬼寓言》的創造者Peter Molyneux 卻警告微軟不要過度承諾,他看過Kinect 和HoloLens 的早期版本。他說:
(HoloLens)讓我想起了Kinect。我想高聲說,“在這些東西上,不要過度承諾。”它們的概念影片感覺是如此的流暢,而且看上去所有東西都是可用的。但實際上,就好像我們在Kinect 所發現的那樣,如果你擁有完美的環境,以及完美的距離,它就會表現得非常的好,你就是好像指揮官一樣。但如果這些東西並沒有完美的結合在一起,這種技術將會收到非常大的挑戰。微軟在HoloLens 所展示的技術是令人驚嘆的。如果demo 部分僅僅是告訴別人可以在任何物體的表面看電視,我會非常的敬佩,但他們把HoloLens 放在過於遙遠的將來。你可以將整個房間變化成Mindcraft 的場景,但卻沒有告訴別人如何才能做到這一點。
以上兩個相互對立的評價正好表明了HoloLens 在遊戲方面也擁有不錯的潛力。
HoloLens 也許會改變我們的客廳
HoloLens發布後,Vox寫了一篇評論《3D眼鏡如何令電視淘汰》,討論了HoloLens這類增強現實眼鏡如何改變人的客廳環境。
相比傳統的電視,存在於HoloLens 鏡片上的虛擬電視有幾大優勢:
- 直接顯示3D 視頻;
- 虛擬電視尺寸可大可小,而且基本不受室內環境限制;
- 在享受電影的同時,HoloLens 不會阻礙用戶與家人之間交流;
- 用戶可以自己選擇選擇觀看點。
HoloLens 的將來
搜狗CEO 王小川認為,HoloLens會取代手機:
Phone 之後,一個技術的熱點趨勢便是穿戴式設備,這個可以做到比手機更便攜,更豐富的交互方式(比如能持續地採集手機採集不到的數據)。有預期到2020 年,穿戴式設備的技術將會大量成熟並成為手機之外的智能輔助設備。而在這些穿戴式設備中,其他設備只是處於配角來輔助手機,而Glass 才有超越手機的交互信息獲取優勢。
知乎用戶閆展逸認為,增強現實的未來很可觀:
一切視覺的東西都可以產生,一些以前人類想都不敢想的東西都會實現,它將會帶來的是十足的顛覆;所有現在現有的物理現實實體都會被替代掉;所有的手機、電腦、電視等“有顯示局限性”又有“顯示拓展需求”的現有產品都會被顛覆掉;所有的實體廣告牌、公交站都會被顛覆掉;所有的裝修風格、大樓表面、路面、牆面、家具都會被顛覆掉;物聯網會因此突破“沒人願意亂加傳感器”的尷尬瓶頸;人工智能會因此獲得更加足量的大數據支持;所有的線下服務都將進入增強現實時代,所有的遊戲都不再局限於螢幕都會帶入真實世界!
Twitter用戶@CJ調侃,HoloLens讓人有新的炫耀方式:
以後會有HoloLens專屬的遊戲吧,以前曬遊戲截圖時「不經意」顯示高解析度螢幕,高幀數顯卡的曬法又要過時了,以後就是硬碰硬的家居環境,高消費場所,豪車內景… .的曬法了。
HoloLens 的疑點
Alex Kipman 在發佈會上不停地強調HoloLens 還處於非常早期的版本,儘管他也承諾2015 年,眼鏡將正式上市。所以,在這一年內,微軟需要克服幾大難關:
- 設備的發熱要控制在人可以接受的範圍之內。如前文所提,普通3D 遊戲都可以令GPU 的溫度上升至90 度,HPU 這塊特別的核心是否可以令HoloLens 不會發熱呢?當然,Wired 上手文中提到,HoloLens 的設計是運用設備的兩側進行散熱,盡量避免人的頭部感受到熱量;
- 微軟沒有提HoloLens 的解析度,這可是關於增強現實體驗的核心指標。作為用戶,當然希望解析度越高越好,最好能夠達到Retina 的程度,但解析度過高或許會影響到耗電量與發熱;
- HoloLens 的續航時間有多長?這也是微軟發佈會上沒有提的。儘管不可能要求HoloLens 續航高達24 個小時,但也希望至少能夠使用5 個小時,也就是至少能夠支撐半天使用,而且充電速度可以再快一點,1 小時內充滿;
- 微軟沒有透露HoloLens 的顯示方式,由於Oculus Rift 實際體驗當中存在不小的問題,所以人眼長時間聚焦在距離較近的螢幕上,是否會令人眼感到不舒服?
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