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深度对话微软,解读 HoloLens 技术设计细节

5 月 23 日晚,微软全球发布会在上海正式拉开帷幕。发布会上,微软接连发布了 Surface Pro、Surface Studio、Surface Laptop这三款 Surface 设备,为中国用户带来不小的惊喜。

同时,作为备受期待的混合现实 MR 头显设备——HoloLens 也正式在中国开始发售,这款不受线缆限制的全息计算设备,运行 Windows10 系统能够让用户与数字内容交互,并与周围真实环境中的全息影像互动,让现实世界和虚拟世界中的人、物、场所在混合环境中融为一体,那么具体是通过哪些技术来实现,对于不同行业开发又有什么样的解决方案及计划?基于此,本文采访了微软公司混合现实事业部公关总监 Craig Cincotta 和微软公司 Surface 及 HoloLens 产品中国战略总监 Jared Andersen,请他们共同解开 HoloLens 技术的神秘面纱。


微软公司混合现实事业部公关总监 Craig Cincotta


微软公司 Surface 及 HoloLens 产品中国战略总监 Jared Andersen

HoloLens 技术细节

HoloLens 屏幕大小如何设计?

Craig Cincotta:一款设备如果是沉浸式、非透视效果的设备,那它从本质上和 HoloLens 是不同的。

透过 HoloLens,体验者看到的是一个全透明、清晰并近乎于真实的世界,而且不会撞到其世界里面任何物体,由此在移动的时候也会感觉到更加安全和顺畅。其次,当体验者的视觉范围设定了以后,就会看镜片是透明的。

大家可以尝试用手指放在眼睛前大概 3cm 的位置,现实世界中,眼睛是看不清楚手指的。而配戴 HoloLens 设备时,眼前 3cm 的位置基本上是头盔镜片的位置,用户可以清楚的看到自己的手指,是因为, HoloLens 通过光学技术,让光线可以透进来,并且在 3厘米的位置清晰成像。

其中 HoloLens 设备用了 230 万个所谓的光点,可称之为全息密度。此外还有一个角度的计算,这个角度的设计几乎和人的眼睛看实际的物体是一样的。如当你看数字报纸的时候,通过你的全息眼镜,你是可以清楚地看到字体的;但是如果拿远了,可能就会感觉到它更像是一个 VR 的体验,因为会看不清文本了。基于以上,即是全息视觉的范围。

能否调节 HoloLens 屏幕大小,设计上该如何实现?

Craig Cincotta:在研发 HoloLens 产品时,有很多要权衡的指标。如电池的寿命、设备的重量等。而其能够实现的体验是需要根据最后的商业决策来加以权衡的。比如,若想要设备变得更轻,那么可以选择让电池数量减少,但是它带来的后果就是其续航能力会缩短。因此,在每一次做决定的时候,都会在不同指标之间进行取舍和平衡,这也就会进一步影响到对后面硬件设备和技术的采购,包括对购买者购买目标方面都会产生后续的影响。我们是有可能进行调整,变化是绝对有可能的。但是当你做出调整的时候,其他方面就会调整。

比如为了实现某一个目标,改变了它的角度设计,但角度设计的变更就会对使用体验产生影响。有的设备兼容性特别好,但是它可能就不是全透视的。这个在 VR 的设备里面比较常见,因为它的设计初衷就是把这些光点分布的非常散,从而让这一类设备的使用者信服面前有一个虚拟的世界。这样一来,这样的设备就需要在在其他方面做出一些让步,比如角度的设计方面要做出调整。这些不同诉求之间是需要平衡的。所以 HoloLens 屏幕大小可以改,但是必定会有其它后果。此时就需要在整个使用的各个方面需要进行平衡。所有的各个指标都会影响设计上的选择。

HoloLens 并无外置的雷达的设备,它是如何识别游戏当中可能存在的复杂手势?

Craig Cincotta: HoloLens 本身就是一个独立的、自给自足的环境,所有的计算内容都在这个设备中,它不需要依赖其他的设备上。用户只需要把它戴到脑袋上就足够了。它可以通过 WiFi 和蓝牙与外部数据连接和上网。

其处理复杂工作的能力甚至超过普通类型的笔记本电脑。HoloLens 有一些技术指标,其中一个叫做全息处理单元(HPU),相当于一个处理器,内嵌在 HoloLens 头盔中,能够计算真实的世界,读取真实世界的数据,同时会读取用户的手势。它有一些手势是被设计出来的,诸如按鼠标一样。

还有一个叫做 Bloom Gesture 的手势,就像开花一样,把五指张开,就可以启动菜单。它和 Windows 键的功能是类似的。而且这些识别都是自动的,只要用户做出动作,处理器就会处理其手势。而且,手势并不是唯一的控制手段,此外还有目光注视的角度,其实也可以用于控制的。微软利用这种认知技术来了解、读取和解释体验者周围的环境。它可以从云端获取额外的信息并注入到你的世界里面,你也可以与设备通过语音来进行交流。除了设备本身的处理和计算能力之外,我们还可以借助云的力量,因为它是可以上网。设备可以借助外部云的资源来更好的理解我给它发出的指令。因此,它不是把人和周围的真实细节剥离开来,不是形成一个孤立的关系,相反,是把一切融合在一起。

HoloLens 行业解决方案

HoloLens 已通过了中国的 3C 产品认证,那么在价格方面,国行版是否会远高于国外的售价?

Jared Andersen:中国市场一直存在对于产品的渴求。每一款新的技术出现时,市场都会有需求,大家也都会有平等的机会来尝试使用这项新技术。不过,目前在中国市场中有一项比较大的挑战,就是该如何培育这个市场。因为微软将面对许多的合作伙伴、开发者,并共同向用户交付整体的 HoloLens 解决方案。现在在美国,HoloLens 开发版本的价格是为 3,000 美元,在中国的价格是一样的,只不过要再考虑到中国本土的税率问题。

不同行业开发是否有定制的解决方案?

Jared Andersen:混合现实对微软来说是一个大概念,但其中也有细分的内容,如会涉及一些使用 HoloLens 设备将现实世界带入数字世界。与此同时,去年微软也与 6 个 OEM 厂商展开了合作,其中包括两家中国的厂商,来实现数字世界带进现实世界的技术。在此,这将取决于用户的选择。

HoloLens 设备的技术具有独特性,诸多开发者或企业级用户都可以针对他们的需求来做开发。至于不同行业是否有定制的解决方案,我认为随着混合现实技术向前推进,它将成为一种全新的解决新问题的办法。

HoloLens 希望能够实现的愿景,就让数字和物理的世界结合起来。我们是一个单一的平台,但是在这个平台基础之上,可以划分出不同的、具体的细分领域来使用混合现实的技术。个人认为 HoloLens 的重要性是代表了这个技术使用的方向。具体到细分的市场、具体的问题自然会有具体的解决方案和产品来应对。

针对中国的技术开发者及行业用户,微软的技术支持有何计划?

Jared Andersen: HoloLens 代表了一个非常丰富、广阔的前景。目前已有很多商业企业,包括培训的机构,已经在开始搭建自己 HoloLens 的应用。由此,微软肯定是会支持这些合作伙伴,让他们做好充分的准备,并提供技术上的资源,让其在 HoloLens 新的市场中能够成功。HoloLens 进入中国的产品面市只是微软在中国市场所做工作的一部分。接下来,也会融合微软合作伙伴、硬件生产厂商、开发人员等,为整个生态系统提供强有力的技术支持。

Craig Cincotta:从开发者的角度来看,微软已经开始和开发人员合作。例如微软通过“Share Your Idea”的项目,与开发者社区合作,征集众多开发者的意见。此外,我们邀请开发人员一起编程,在很短时间内,我们就收到几千份开发人员做出的成果,其中使用 HoloLens 演示的银河系 DEMO 就是成果之一。在此过程中,我们会把每一步联合开发的工作都记录下来了,有文档、视频资料。最后应用完成时,我们则把它放到应用商店里面去,并公布所有的源代码,便于开发者获取,从而开发者基于自己需求出发继续推进项目的开发。此外,微软会提供底层技术支持。

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