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首席研究员解析:为什么HoloLens值得大公司重金购买

2016-10-10 微软丹棱街5号

近日,一则关于HoloLens的新闻成为众多科技媒体的头条:跨国电梯公司蒂森克虏伯(thyssenkrup)宣布,将在其全球电梯维保服务中使用微软HoloLens。蒂森克虏伯旗下超过24,000名电梯维保技术员,可以借助 HoloLens,在到达现场之前就发现并将问题显示出来,在到达现场时可以用远程免提的方式获取技术和专家信息,从而大大节约其维保时间,提高工作效率。以前24小时才能解决的问题,通过HoloLens只需要20分钟,而节约的时间和人力成本甚至超过了购买HoloLens的成本,这样的效率着实惊人!




其实,这已经不是HoloLens第一次登上媒体头条了。随着近两年VR/AR的大热,关于微软HoloLens的报道就屡屡见诸报端。今年早些时候,大名鼎鼎的NASA就曾运用HoloLens助力其火星探索项目:将“好奇号”火星车拍摄的火星图片通过 HoloLens去呈现,从而模拟出火星上最真实的环境,让研究人员前往火星“远足”成为可能。




而日本航空也借助HoloLens开发出了两套概念程序,让其可以摆脱时间和地点的限制,向发动机机械师和机组培训生提供培训。




作为微软研发的全球首款真正的全息计算机,HoloLens无需连接到手机或 PC,它配备了透明的全息高清镜头和全方位声音反馈系统,用户可以通过眼睛和耳朵了解周围环境中的全息景象。通过在用户周围的环境中呈现三维全息景象,HoloLens 可让用户以新的方式观察现实世界,并分辨出用户看到的事物,了解用户的手势和语音指令,可让用户创造内容、访问信息、享受娱乐以及用全新有趣的方式沟通。


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近日,微软亚洲研究院网络图形组首席研究员童欣博士在接受《三联生活周刊》记者专访时,深度介绍了HoloLens背后的“黑科技”。以下为采访实录节选:



童欣

微软亚洲研究院网络图形组首席研究员


微软一直在自然交互、VR和AR领域中进行重点的投入和研发。在真实感实时现实方面,微软研发了很多的算法,并且通过Direct3D提供给用户,和GPU的发展相互推动,带给用户更真实的内容体验。


自然交互方面是Kinect,这是第一次把很自然的体感交互体验推给用户,能用价格便宜的深度摄像头,结合最新的算法,来达到用户姿势的实时识别和跟踪。而HoloLens则把所有交互、显示的最新技术、硬件集大成了。不仅仅是硬件上最先进的See-Through的波导显示,全息处理器(HPU),整个计算平台的可穿戴化和小型化,更有软件上的实时定位与场景重建技术,语音识别和手势识别技术。所有这些组合在一起,才能让混合现实(MR)的技术真正落地和活起来,才能给用户带来全新的体验。


在硬件层面,这么小的重量情况下,需要一个头戴显示器。HoloLens的屏幕要半反半透,要能看清外面的东西,同时内容要显示在上面,它的分辨率要够。另一个方面,其实HoloLens就是一台头戴式的计算机,所有的计算单元包括电池都是集成在上面的,但这些并不是理所当然地往里塞,需要平衡很多方面。因为硬件集成进去,需要保证它能高质量地工作,续航能坚持足够长的时间,比如说3到4个小时。所有这些都依赖于硬件的进步和工艺的进步。


有了这些还不够,还要有最基础的软件去支撑硬件。对MR(混合现实)来讲,最核心的技术叫做SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术,就是实时定位和场景建模的技术。这是什么意思呢?当我做VR(虚拟现实)的时候,由于整个视野沉浸在虚拟环境中,我只需要根据计算的位置,显示整个虚拟的场景。现在我在一个真实的世界里,虚拟的东西可以按照我计算的视点移动,但是真实环境的物体并不会,所以我要知道你的头在真实世界中的精确位置。这样虚拟的东西和真实的东西混合才会真实。


比如说我想显示一个虚拟的杯子,在桌子角上,我现在一转头再回来,真实世界中桌子和被子还在那里,可是如果我的计算位置不精确,虚拟的杯子的位置就移动了。虚拟世界中,我怎么知道你看的是原来的位置,我就应该把这个东西显示出来在原来的位置呢?所以计算机必须要知道在实的世界中,我现在在哪儿,我在看哪儿,这个东西必须要实时算出来,同时必须非常稳定,不能有扰动,否则用户就会觉得显示的内容在空中飘。这个挑战是非常大的。


微软通过HoloLens上的摄像头和非常先进的算法,包括专用的HPU(Holographic Processing Unit,全息处理器,简称HPU来进行所有的计算,把所有的位置信息能实时地提供给你,这些东西是所有做增强显示(AR)、混合现实(MR)最关键的技术。



读罢此文,你对HoloLens是否有了更进一步的了解?留言分享你的感触,就有机会亲身体验HoloLens带来的视觉冲击哦!


童欣博士深度解析全文,详见《三联生活周刊》2016年9月26日刊。





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