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微软HoloLens AR眼镜评测:下一代计算平台是在眼镜端吗? 1月

时间:2024-05-22 16:06:47 科技赋能

,微软发布了自主研发的全息智能眼镜Hololens。

这款眼镜与市面上的虚拟现实眼镜和增强现实眼镜有很大不同。

它可以识别周围环境和用户的动作,See-Through的全波导显示解决方案为用户带来全息视觉体验。

Hololens将于今年第一季度向开发者开放预购,并于第二季度发货。

价格是美元。

抛开Magic Leap等神秘黑科技,Hololens可以说是目前体验最好的AR和MR设备。

微软的野心从它的名字就可以看出。

Holo 是全系列的意思,lens 是镜片的意思,微软没有效仿 Google glass 的潮流,称其为 Microsoft glass 或 Hologlass,因为 Glasses 是框架眼镜,Contact Lens 是隐形眼镜。

乍一看,镜片比玻璃高很多。

随着光电技术的发展,显示镜片可能真的和隐形眼镜一样了。

可以看到Hololens的幅面比Google Glass大很多。

Hololens硬件构成了Hololens全系列智能眼镜以及适配器、Micro USB线、备用鼻托、答题器、说明书、眼镜布等配件。

Hololens硬件平台使用Intel WiFi。

作为人工智能的延伸,要了解环境和人们的意图,HoloLens还必须得到强大传感器的支持。

眼镜的左前方和右前方总共有4个环境感应摄像头。

眼镜前面的中间有一个。

普通RGB相机和深度相机,这些相机主要利用红外技术进行手势识别和环境场景的实时建模。

Hololens还配备了4个高灵敏度麦克风,可以从不同角度拾取环境声音和语音命令。

此外,智能手机还拥有各种惯性传感器、陀螺仪、环境光传感器。

其中,惯性传感器和陀螺仪主要用于识别人体头部的姿势。

眼镜两侧耳朵处有一对立体声扬声器。

系统通过算法控制两个扬声器,模拟3D音效。

此外,Clicker小工具可以通过蓝牙连接到Hololens,取代手势与眼镜进行交互。

Hololens要想实现全系列显示、环境传感、手势识别等功能,必然需要强大的硬件性能。

高性能必然带来高功耗。

微软官方并未透露Hololens的功耗和电池容量,但根据实际体验来看,可以使用3小时左右,对于一款注重体验的产品来说已经足够了。

根据笔者的估算,Hololens的功耗应该在6-8W,电池容量应该在mAh左右。

Hololens的重量约为g(超过1公斤)。

很难想象把1公斤重的眼镜戴在头上是什么感觉。

不过Hololens的设计非常巧妙。

眼镜内侧有一个环形头框。

佩戴时,将这款头带调整到合适的尺寸,使其紧贴在额头上部,可以大大减轻眼镜对鼻托的压力。

说到全系列显示器,就不得不提到微软的光学显示解决方案。

Hololens采用全息波导显示技术。

其光学镜片厚3-4毫米,视场角约30度。

与Google Glass使用的棱镜反射技术和Meta2使用的离轴反射技术相比,该显示技术具有厚度和尺寸小、色彩还原真实等优点,并且可以轻松制作成普通的外观眼镜。

与全息波导显示技术相对应的还有几何波导显示技术。

几何波导透镜可以做得更薄。

目前的技术可以实现1.7mm的厚度和60度的视场角。

但这两种波导技术最大的缺点是加工工艺和加工难度都比较高,量产性不太好,所以成本比较高。

笔者推测Hololens光学镜头的成本可能占整机的1/3。

Hololens软件系统 Hololens配备了基于Windows 10系统的完整操作系统,称为Windows Holographic。

系统界面也延续了Windows 10的Metro风格界面,系统设计基于眼镜的交互方式。

全息中的全息应用称为全息图。

开发人员可以使用 Holostudio 中的 Holographic 工具来创建全息 3D 模型。

目前,微软已经宣布将向英特尔、高通等公司开放该系统。

这有点类似于微软在PC领域推广Windows操作系统。

它首先构建系统和生态系统,然后让其他制造商和开发商加入自己的阵营,从而占领市场。

微软 凭借Windows PC和Windows Mobile的经验,我现在熟悉AR和MR领域。

在开发Hololens应用程序之前,开发者需要安装Visual Studio或以上版本、Windows 10 SDK、Hololens模拟器和Unity Hololens技术预览版。

这些工具可以从微软的官方网站下载。

目前微软官网有详细的开发指导文档,开发者可以自行了解。

Hololens 有一款内置的跑酷游戏,名为 Young Conker。

当你点击开始游戏时,HoloLens首先会提示你进行空间映射,即你需要先扫描你所在的房间,然后你就会看到你扫描的地方。

会有一层蓝色的网络块,看起来像裂缝。

当 HoloLens 识别出您所在的整个房间以及房间中的一些特定物体时,您就开始进入游戏。

游戏中你可以通过移动目光焦点来控制小狐狸。

根据动作轨迹,游戏中的小狐狸会在你的房间里与你一起“突围”。

Hololens交互体验如前所述,Hololens集成了深度相机和多个传感器。

CPU获得这些传感器数据后,可以利用传感器融合技术来实现多种交互方式。

Hololens支持手势、凝视、语音等交互方式。

用食指点击是确认;用食指和拇指捏是拖动;绽放手势是手掌朝上,五个手指捏合,打开开始菜单,然后再次打开。

凝视交互不是眼球追踪。

您无法通过眼球的移动来移动光标。

您需要盯着光标并移动头部来移动光标。

通过以上两种方式就可以满足大部分交互需求。

语音交互有点类似于苹果的Siri,这里就不做过多介绍了。

另外,还有上面提到的蓝牙遥控Clicker。

Hololens的头部姿势跟踪主要依靠陀螺仪和惯性传感器,因为头部姿??势主要分为三个维度:XYZ的位移和角度。

这项技术类似于目前智能手机上使用的技术,例如手机上的赛车。

游戏都需要追踪手机的姿势。

Hololens的手势识别主要依靠深度摄像头,类似于微软自家Xbox上的Kinect。

目前,利用深度信息获取手势数据的技术主要有TOF、结构光技术、双目摄像头等。

据笔者了解,Hololens采用的是TOF技术,利用红外测距原理获取Z轴信息,最终获得一系列深度图,然后通过图像处理计算出具体手势。

由于深度摄像头采用的是红外光,所以在室内使用时,手势识别的准确度还是比较高的。

但在室外阳光下,识别效果会受到影响,因为阳光中的红外成分会对深度相机造成一定的畸变。

影响。

Hololens还具有环境感知功能。

使用某些应用程序时,两侧的四个红外摄像头会扫描环境,构建外部环境的 3D 模型。

这项技术称为SLAM技术,即实时定位和地图构建技术。

SLAM技术在机器人和无人机领域得到了广泛的应用,因为这两类智能硬件需要实时掌握自己在环境中的位置。

这项技术的发展,也将推动VR、AR、MR的发展。

Hololens中的一些应用程序会引导用户转头扫描房间信息,然后再进行体验。

红外摄像头测量各个方向的深度信息,以生成房间的 3D 模型。

游戏过程中,出现的3D效果将与房间一致。

融合实际结构以达到MR效果。

全息图有一个非常重要的关键词——“锚定”。

例如,当宇航员模型打开时,它似乎被锚定在环境空间中。

宇航员模型不会随着人的移动而移动,因此人可以在太空中移动。

适度地观察它,给它一种全息的感觉。

这些体验都归功于SLAM技术和微软的HPU。

结论 有人说Hololens是微软将计算平台从PC和手机转移到眼镜的重大举措。

这是继iPhone之后的又一次重大技术革命。

对于这样的结论笔者暂时不做评论,但从现代科技的发展趋势来看,个人电脑、功能手机、智能手机……消费电子产品的发展都是为了满足人类的需求更高效的生活、娱乐和办公。

每一代产品的所有创新都伴随着更低的成本、更自然的交互和更好的体验。

从这一点来看,AR和MR都是符合历史发展规律的。

在不久的将来,它们必将取代个人电脑和智能手机,成为下一代计算平台。

微软等巨头在这一领域的布局,势必会加速这一节点的发展。

到达。