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      微軟黑科技 HoloLens 的前世今生

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      2 月底的 MWC(Mobile World Congress,世界移動通信大會)上,微軟 CEO 薩蒂亞 · 納德拉(Satya Nadella)、全球資深副總裁朱莉婭 · 懷特(Julia White)和亞歷克斯 · 基普曼(Alex Kipman)都出現在活動現場,并發布了 HoloLens2 。

      HoloLens 是微軟的混合現實頭戴顯示器,于 2015 年 1 月面世。納德拉曾多次在公開場合提及 HoloLens 的重要性:混合現實、人工智能和量子計算將是未來三大主要技術。

      由于微軟的混合顯示業務一直專注于 B 端市場和垂直行業,很多消費者還沒有機會接觸到 HoloLens 這個堪稱 " 黑 科技 " 的產品。但事實上,HoloLens 背后的技術普通消費者曾接觸過,載體正是在消費電子界頗有聲望的 Kinect。

      Kinect 之父基普曼曾經告訴 PingWest 品玩,HoloLens 的開發團隊和 Kinect 是同班人馬,在 HoloLens 上識別并追蹤人的行動,實際上是把 游戲 主機 XBox 上的體驗擴展到了另一個平臺。

      曾經的黑科技:Kinect

      Kinect 是微軟在 2010 年為 Xbox 360 游戲主機推出的操控外設,能把用戶的手勢、姿態轉變為輸入指令。

      微軟黑科技 HoloLens 的前世今生

      按照微軟的說法,Kinect 為第一款內置機器學習技術的消費級設備。在當時的背景下,Kinect 是徹頭徹尾的黑科技。同時代的 Wii 和 PS Station,都需要用戶手持一個控制器,才能實現姿態輸入,而 Kinect 完全依靠攝像頭就解決了,而且解決得更好。

      從外形上看,Kinect 有三個攝像頭。從左至右分別是:紅外線發射器、彩色 CMOS 攝像頭、紅外線 CMOS 攝像機。其中,第一個和第三個構成了深度傳感器,讓 Kinect 能讀懂房間的空間信息,以及人物的移動信息。

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      Kinect 同時還內置了語音識別麥克風,當用戶叫一聲 "Xbox On" ,它就會打開 Xbox One 游戲機。

      這些領先的功能實現,我們后來都可以在其他消費電子產品上看到,比如 Google Tango 項目、 蘋果 的 "Hey Siri" 以及 iPhone X 的前置 3D 人臉識別。

      有意思的是,iPhone X 和 Kinect 還有一番淵源。Kinect 的技術部分授權自 PrimeSense,后者于 2013 年后被蘋果收購。蘋果將 PrimeSense 的技術應用在了人臉識別上。

      Kinect 發布后 60 天內,便賣出了驚人的 800 萬部,成為當時銷售速度最快的消費級設備。而后打破這一紀錄的是蘋果 2011 年發布的 iPhone 4s,發布后 78 天內銷量高達 3300 萬部。

      盡管發布之初非常受消費者的歡迎,但 Kinect 還是逐漸走了下坡路。最主要的原因是," 微軟沒能說服頂尖的游戲工作室認真投入在 Kinect 上 ",這導致 Kinect 上一直都是休閑游戲為主,沒有殺手級應用。

      2014 年,微軟不再將 Kinect 和 Xbox 游戲主機捆綁銷售。2017 年 10 月,微軟正式停產 Kinect。彼時,它共銷售出了約 3500 臺。

      Kinect 雖然停產了,但項目中許多技術依然在微軟其他產品上發光發熱,比如微軟的人工語音助理 Cortana,微軟人臉 ID 系統 Windows Hello。當然,還包括集 Kinect 技術大成者—— HoloLens。

      Kinect 技術的繼承者:HoloLens

      在 Kinect 發布的 2010 年,基普曼就已經開始研發另一個項目 —— Project Baraboo,一副技術上集大成的全息眼鏡:將虛擬影像投射在真實世界,用戶用手勢和語音進行交互。2015 年 1 月,項目成果正式發布,微軟將其命名為 HoloLens,開發者版本售價 3000 美元。

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      這是一個一體設備,自帶計算處理單元,搭載了英特爾 14 納米工藝的 Cherry Trail CPU+GPU,以及自研的 HPU(Holographic Processing Unit,全息處理單元)。

      HPU 采用了臺積電 28 納米工藝制造,集成了 24 個內核。它每秒可執行大約 1 萬億次計算,而且傳送到 CPU 的數據幾乎不需要進行額外處理。

      HoloLens 有 4 個環境感知攝像頭、1 個深度攝像頭、1 個視頻攝像頭,和 Kinect 上的深度感知一脈相承。

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      交互方式上,HoloLens 支持語音和手勢控制。使用語音喚醒詞 "Hey Cortana" 激活后,可以通過語音來打開應用、拍攝照片。

      微軟將手勢操作命名為 "Air Tap",基本姿勢是:將手部置于頭顯前方,食指豎直,其余手指輕輕合攏。食指朝下方做點擊的動作,便完成了空中點擊的操作。

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      系統上,HoloLens 搭載了 Windows Holographic。這個平臺是 Windows 10 的分支, 可以運行 Windows 通用應用。

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      微軟并沒有把 Windows Holographic 限制于 HoloLens 上。2016 年 6 月,微軟在臺北電腦展上宣布,將 Windows Holographic 平臺開放給了 OEM、ODM 和硬件合作伙伴。合作伙伴負責制造 VR 頭戴顯示器和配件,Windows Holographic 負責提供操作界面、內容應用商店、真實物體理解能力以及 Inside-Out 追蹤能力。

      2017 年 3 月,微軟正式把 Windows Holographic 平臺更名為 Windows Mixed Reality 平臺。

      不做游戲,做生產力工具

      和 Kinect 作為游戲外設不同,HoloLens 被定位為生產力設備,制造、建筑、醫療、 汽車 、軍事等垂直行業都是其落地的方向,其中最知名的案例是蒂森克虜伯。

      2016 年,微軟宣布向世界知名電梯廠商蒂森克虜伯,提供了 2.4 萬臺 HoloLens,用于幫助技術人員維修電梯。

      維修前戴上 HoloLens,蒂森克虜伯的技術人員可以在眼前看到維修服務請求、以及將要維修的電梯的三維圖像,圖像任一部分都可以放大研究。

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      維修時戴上 HoloLens,技術人員可以看到以前的維修記錄、調出電梯的模擬圖、使用 HoloLens 內置的 Skype 呼叫專家遠程支持。

      微軟黑科技 HoloLens 的前世今生

      過去,這些操作都需要技術人員操作筆記本電腦來完成。佩戴上 HoloLens 后,技術人員只需要動動手指、說兩句話,就能調出各種數據以及呼叫專家。蒂森克虜伯表示,配備 HoloLens 后,技術人員可以在 20 分鐘內,解決以往需要 2 個小時才能搞定的問題。

      2018 年 Build 大會上,微軟將他們在垂直行業的經驗提煉出來,推出了 Microsoft Remote Assist 和 Microsoft Layout 兩款面向行業的標準化應用。

      Microsoft Remote Assist 能讓佩戴 HoloLens 的工作人員將第一視角畫面分享給遠程協作者。協作者在 PC、平板或 手機 上查看,并進行增強現實注釋。

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      而 Microsoft Layout 是一個 3D 模型預覽工具,能讓虛擬圖像放置在真實空間里,更宜家的家居預覽應用非常像。

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      從 Kinect 到 HoloLens,微軟在變革人機交互這條路上已經走了 9 年多。Kinect 已經折戟沉沙,而它的繼任者 HoloLens 目前發展勢頭良好,傳聞二代將具備更小型化的外觀和更強大的 HPU 單元。但隨著蘋果、Facebook、Google 等公司開始加入戰場,HoloLens 將面臨比 Kinect 經歷過的更大挑戰。

      【來源:品玩】

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