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HoloLens

科普小知识2022-04-02 13:24:03
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微软HoloLens全息眼镜是微软推出的一款增强现实(AR,AugmentedReality)装置,为头戴式设备,可以完全独立使用,无需连接电脑或智能手机。它是融合CPU、GPU和全息处理器的特殊眼镜,让使用者通过多媒体方式,以周边环境为载体,获得各类应用的增强现实体验。

1、产品构造


HoloLens

HoloLens是头戴装置,在其黑色的镜片上包含透明显示屏,具有立体音效系统,让使用者不仅看到、同时也能听到来自周围全息景象中的声音。

内置高端CPU和GPU,全息透视镜头,搭载全息处理芯片,深度摄像头的视角120*120度,内置传感器,音量调节,全息图对比度控制等。

2、主要功能


HoloLens的摄像头及传感器

微软HoloLens全息眼镜是一款颇具创新性的虚拟现实装置,与其它虚拟现实装置不同,微软通过HoloLens为用户带来了全息式生活体验服务,并且形成一整套的解决方案。

增强现实与虚拟现实有所不同,增强现实项目只把虚拟图像叠加在真实图像和视频上,而虚拟现实则是完全由电脑生成的。

微软HoloLens全息眼镜的开发源于WindowsHolographic微软全息技术,HoloLens及其技术是连接虚拟现实与增强现实间的跨界桥梁。HoloLens的宗旨是把用户带入一个真正的虚拟世界,并且提供一种更加深入的全息体验。

通过手势操控,HoloLens可以提供全息图像,追踪声音、动作和周围环境,深度摄像头的视角120*120度,内置传感器产生许多数据,由机载的CPU、GPU和首创的HPU(全息处理单元)进行处理,右侧的按钮调整音量,以及控制全息图的对比度

基于微软多年的技术积累和发展,HoloLens确实做到了对真实世界场景与自然手势的跟踪、理解与建模,以及对虚拟世界的实时绘制与叠加。

3、应用领域


HoloLens在游戏上的应用

使用者可以通过HoloLens,以实际周围环境作为载体,在图像上添加各种虚拟信息。例如:在客厅中玩Minecraft游戏、查看火星表面、甚至进入虚拟的知名景点,都可以在HoloLens实现。

微软与美国国家航空航天局(NASA)在加州理工学院的喷气推进实验室合作,共同开发全息影像技术,在宇宙探索中使用HoloLens相关技术。其他应用领域还包括教育、医疗、制造、通讯、游戏等等。随开发者版本的发售,未来可期望更多类型的应用都会逐渐出现,前景广阔。

4、产品发展

2015年1月22日

微软举办Windows10预览版发布会,HoloLens首度亮相。

2015年6月

微软邀请了一些知名媒体在E3展上体验HoloLens,TheVerge的记者体验过HoloLens的两个版本,一个是开发版,一个是接近完成的头盔版。他发现最初的版本更能让人沉浸其中,而后者更像是在眼前投射一个屏幕,如下图所示。


HoloLens在E3展出时的视野

微软当然也明白这一问题,在E3游戏展中,微软高管KudoTsunoda表示,硬件还不是最终版,但绝对不会提供完整的周边视野体验。另外,视野范围会有所改变,但差别肯定不会很大。

如果微软不愿扩大HoloLens的视野范围,那可能令很多粉丝失望,因为很多人都在Build大会和E3上抱怨了这一问题。HoloLens不会如虚拟现实那样沉浸,这可能是因为AR本身就是为现实体验提供帮助,如果视野范围过大,反而会妨碍功能实现。

2016年2月

微软进行面向开发者的HoloLens套装开始预售,预售地区为美国和加拿大,预售价格为3000美元,套装内容包括:HoloLens和附带的便携式保护盒,以及用于交互界面导航的名为Clicker的设备。


HoloLens开发者套装

2016年3月


HoloLens

3月30日至4月1日期间,微软开发者大会Build2016在美国旧金山市举行。本次大会上HoloLens成为亮点,与会者有机会在会上试用HoloLens。

本次大会上,微软正式宣布HoloLens推出,微软强调“今天是我们正式跨越混合世界的梦想实现的一天,HoloLens这一天在Windows平台上成为现实。”

在HoloLens推出的同时,微软宣布第一款官方发布的配套应用,GalaxyExplorer(星际探索)。在这款应用当中用户可以置身星际,探索于各个星球之间。

当然基于HoloLens的可能性还不仅如此,日本航空将开发一款HoloLens应用,德国大众、瑞典萨博、沃尔沃、奥迪、NASA、Autodesk都将基于HoloLens开发应用。

通过开发的应用我们看到,HoloLens在教育领域和制造业将展现出强大的活力,通过虚拟与现实的结合,教育将更加立体和便于理解,制造也能够更直观设计。


应用HoloLens的视频通话场景

新版本的Skype不仅支持视频对话,而且能支持微软的HoloLens,通过HoloLens进行实时的互动,会是即时聊天视频史上一个全新的体验。比如你可以用实际操作的方式教会远方亲人如何操作家电,形象而直观。

2016年3月31日

HoloLens开发者套装开始发货。

产品评价


HoloLens提供全新的交互方式

盖特纳分析师BrianBlau接受媒体采访时表示:“把微软HoloLens比作下一个谷歌眼镜是不公平的,因为这两者有本质的区别。”HoloLens没有模仿谷歌眼镜,更没有复制OculusRift或ProjectMorpheus(现已定名为PlayStationVR),是一款与众不同的全新产品。

搜狗创始人兼CEO王小川表示:微软HoloLens信息交互方式的优点是可以实时、持续地获取场景以及支持更自然的手势输入。“如果成功面世,微软HoloLens不仅仅会带来革命性与颠覆性,还将带领人类进入新纪元。”

Forrester分析师JamesMcQuivey认为:微软HoloLens这种增强现实的体验,一旦成功,最终会大大拓展人机交互方式。“正如20世纪90年代人类以鼠标与图形界面为主进行交互,以及2007年苹果推出iPhone手机,引发触控行业变革那样,微软HoloLens有可能成为一项里程碑式的技术。”

微软HoloLens负责主管表示,HoloLens是目前(2016年3月)唯一不需要外部摄像头、线缆、手机,也不需要连接PC,就可以提供自然全息计算的设备。微软负责Windows的执行副总裁特里·梅尔森表示,和其他厂商的VR产品相比,HoloLens是完全不同的设备,是一部能够带来全息影像的计算设备,也可以被视为VR和AR的叠加设备。这样的产品,初期价格的确是比较昂贵的。他继续表示,“随着开发者版本HoloLens开始发货,有了开发者的参与建设,我们才能让HoloLens最终抵达消费者。”但被问及未来HoloLens价格是否可能进入1000美元以下时,梅尔森回答说,“今年是不可能的,未来怎样我现在没法回答。”

虽然2016年的很多注意力都放在了高端增强现实设备上,包括最近发布的OculusRift,但市场研究公司Digi-Capital预计,在2020年总额1200亿美元的增强现实和虚拟现实市场中,增强现实占比将达到75%。微软在这一领域的竞争对手包括佛罗里达的MagicLeap和硅谷的Meta。

5、应用实例

借助HoloLens扑灭山火

波音公司,这个来自美国的全球最大民用与军用飞机制造商,正在利用AR技术,帮我们消灭森林里难防的山火。

这将是无人机系统与全息系统的首次“合作”。2016年8月据媒体消息,借助HoloLens对森林火势的全息投影地图,飞行控制器可以在一次火灾中部署扫描鹰无人机、直升机和消防员们,以实现用最快的速度到达最需要急救的地方。

波音公司的软件工程师TeddyTrobridge介绍了具体的工作机制:“我们利用了HoloLens头显的MR技术,去做一个火势的3D全息投影地图,只要将飞机的图片拖拽到地图的某一位置,飞行感应器便能够自动识别并前往。现在,一个三维的地图可以供四到五个人操作。在三维的空间中工作,就像好莱坞电影那样。”

这个工作流程简直就像是一个HoloLens中的真人策略游戏一般,像我们在科幻电影中才会看到的场景。当然,火灾毕竟不是游戏。据该项目的产品经理介绍,目前正在研究如何能让更多人在这个系统中一起协作,除了观察山火,如果能够观察到伤亡人员,对于救灾来说也将意义重大。

军事用途

2016年11月,乌克兰的国防用品生产商LimpidArmor研发了一款高科技头盔,将传统的军用头盔与HoloLens头显结合,想要提供给军方的坦克控制员佩戴,以改变在坦克中狭窄的视野,实现在作战过程中的360°无死角。

HoloLens头显能将数据与图像与现实的场景相叠加,因此除了提供更全知的视野之外,这款军用HoloLens头盔,还能直接对站场上的敌军、盟军作出标记,如同在对战的军事游戏中所体验的一样。

LimpidArmor的这款头盔还在内部测试阶段。并且该公司透露,未来还考虑将其运用到飞行员、大型工业品汽车运输员和无人机等领域。

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