服务
中心
登录
收藏
联系

  • 官方微博

  • 微信订阅

  • 兴趣部落
通知
分享
建议
顶部
收起

Hololens全拆解

发布时间:2016-05-13作者:

去年,当我第一次尝试微软HoloLens的时候场面非常火爆,在宾馆的墙外面到处都是警卫,我必须把私人物品放进储藏柜后才敢挤向人群之中。微软担心某些人会拍该设备的照片,拆解以后了解内部构造以帮助竞争对手发展。一年过去了,很多事情都发生了改变。如今,微软正在向应用以及游戏的开发商提供开发者版本的设备。因此,我们也能更加全面细致的了解该头显。我有幸能够了解微软HoloLens的内部构造究竟是什么样子的,该公司将设备的拆解件放在桌上,甚至将螺丝钉呈现出来,供我观看。在这里,我近距离观看了HoloLens的原件,这个能让《Star Wars》一样的全息图出现在卧室的设备。

令人惊讶的是打开HoloLens后,原来它是一台独立运行的全息设备。与Oculus Rift 和HTCVive VR头显不同,它完全是可携带(不需要电缆连接),并且不需要连接PC或者手机投影全息物体到佩戴者的周边环境中。这个增强现实头盔本身就可以当做是一台Windows 10 PC。HoloLens产品本身是非常吸引眼球的,而在研发的过程中并非如此。微软耗费了数年时间来重新设计设备外形和配套硬件,经过多次的打磨才让用户在不借助大型PC的情况下实现沉浸式体验。我第一次使用HoloLens是在去年一月,那时我必须携带小型PC才能使用。与最初的产品相比,这一代产品取得了巨大的进步。

HoloLens的神奇之处就在于将透视全息透镜、传感器阵列、理解你动作、眼神声音的处理系统以及周围的环境相结合。人们很容易将其比作谷歌的Glass project,但是,HoloLens正在努力做出不一样的东西,让虚拟环境更加沉浸。该头显能够了解你房间的物品,可以将全息图呈现在你眼睛里。我试玩了Conker游戏,松鼠爬上桌面,穿过床上枕头,我真的感觉到Conker就像是在我房间里发生的事情一样。

HoloLens重要的部件就是深度感应摄像头,在头显的正上方。当然这枚摄像头实际上与Kinect摄像头无异,微软的工程师们成功地将其功耗控制在Kinect摄像头所需功耗的十分之一。不过,从外部看来,它就像是普通的摄像头。从事头显开发多年的一位工作人员Ori Amiga说道:“该设备是由微软单独打造和设计。” 要知道微软通常并不会参与到硬件和芯片部分的设计当中,而在HoloLens项目上,微软在摄像头的研发上花了大力气,以至于这枚摄像头可以清楚了解手的位置,以及这具体是左手还是右手。

微软HoloLens摄像头可以感知周围的世界

深度感应摄像头与HoloLens设备两边的“环境感知”镜头协同工作。从外部来看,与普通摄像头无异,但是,他们可以用于感知周围世界,帮助设备认识到哪里是墙壁,咖啡桌在哪里。同样,在设备的前端还有200万像素摄像头,可以准确地记录下全息图呈现的内容。微软将其称为混合现实捕捉,将你呈现在卧室里的全息图内容记录下来非常有趣。在我使用该设备时,我发现这个功能非常有意思(当然使用Cortana)。我认为那些感受到快乐的朋友将会在Facebook 和Twitter分享他们的经历。

因此,摄像头可谓是HoloLens的眼镜,但是真正神奇的地方在于全息图是怎样呈现你在你视野里。HoloLens的光学系统是由透视全息透镜(微软称作waveguides),可以使用光学投影系统将全息图呈现在视野里。当你拆开之后,你会发现它与普通眼镜无异,如果这些就是HoloLens全部的话,那么它的未来并不长远。虽然传统智能手机都以像素为单位显示,微软通过光点来提升像素,也就是每弧度光点密度数。基本上,弧度和光点越多,全息图就更加高清和丰富。那些清晰丰富的全息图投影出去,通过waveguides以光束的形式反射到我们眼睛里。如今,已经是我第三次使用HoloLens了,我相信最新的版本一定拥有更好的渲染能力。Amiga没有讲清楚过去几年微软的进步在哪里,但是软件和硬件的结合让全息图更加完美。

全息镜头也都是一些HoloLens投诉的问题所在。这次设备到达消费者手上时,视场角度以及光线限制都没有太大的改变。微软采用透明显示屏,全息图将投影到你眼睛里。这也算作一些改变,因为在使用其他设备时,需要将你的眼睛完全覆盖。要想提升视场角度还需要几年时间,但是这只是第一代产品。

或许,最令人印象深刻的部分就是电脑主板。与游戏版PC或者普通笔记本不同,它的形状即小又独特。我非常惊讶这么小的主板是怎么做成的。Amiga解释道“我不确定之前已经看到非矩形或方形的主板,这确实是个费力的工作。” CPU (32位英特尔操作系统), GPU,闪存,RAM,Wi-Fi芯片以及蓝牙芯片都集成在这个小主板上。但是,HoloLens主板上还有另外一个芯片,也就是全息处理单元(HPU)。

Amiga说:“我们认为是时候采用第三个处理器了,因此你必须要有CPU, GPU和 HPU。”HPU能够处理许多繁重的工作,CPU和GPU只负责启动程序和显示全息图像,微软设计HPU的目的就是,希望它实时处理来自传感器和摄像头的数据,这保证了对所有动作手势可以迅速反应。

所有的传感器都需要电池供电,微软在头显后方配置有电池组。HoloLens每一侧都有三组独立的电池。它们也可以用来平衡头显重量分布,不会让前端或后端感觉过重。HoloLens的充电通过Micro-USB接口进行, HoloLens的续航时间在2-3小时左右。

HoloLens在扬声器方面也是颇费心思,对称的双扬声器可以根据使用者头部转动来自动调节来自不同方位的声音。应用和游戏中你可以凭借声音的方向来判断敌人的大致方位,在声音的空间方位上,这一点非常酷。这听起来好像你带了耳机一样,但事实上你没有。HoloLens即使将声音调整到最大,在你身边的人也几乎听不到任何声音,这也意味着在你使用过程中几乎不会打扰到周围的人。你可以在将声音调至最大,甚至插上耳机可以感受一样的立体声音效果。

立体声效让HOLOLENS更加出色

目前微软HoloLens的开发者版本售价为3000美元,但微软并没有确切透露消费者版本何时发售,几乎可以肯定的是消费者版本与目前的开发者版本将会存在比较大的差异。微软花费了数年的时间将这一整套设备缩小到可以戴在头上,而微软也会在用数年的时间将目前并不完美的软件、体验甚至硬件提升到一个全新的高度。尽管对于HoloLens项目来说,梦想已经初步实现,但微软希望HoloLens能够撑起微软的未来。


中国康复器具协会 | 中国医疗器械行业协会 | 中国医学装备协会 | 国家食品药品监督管理总局 | 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会 |  中国医疗健康产业发展策略联盟 | 中华医学会