下一代HoloLens部分配置已敲定,聽說逼格炸裂得要報警?
據了解,截至目前,微軟HoloLens開發版本已在全球售出約5萬份。對於主要面向混合現實開發人員、教育機構和企業售賣的開發版本來說,這樣的成績已經很不錯了。
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文中涉及圖片均為HoloLens第一代
於此同時,下一代HoloLens的研發,也愈加引人注目。那麼,HoloLens迭代產品已經公布的組件有哪些亮點,以及它可能搭載哪些新技術呢?
下一代HoloLens確定搭載:Kinect 4+HPU+ARM晶元+光引擎
距離第一代HoloLens向開發者們出貨已有兩年時間,而這一時長,已經足夠讓硬體進行迭代了。因此,大家對下一代HoloLens的期待,也是與日俱增。下面,小編先帶大家整體了解下HoloLens迭代產品已經公布的組件規格。
Kinect重出江湖:更高效的雲端處理
微軟在Build 2018大會上,正式宣布了Project Kinect for Azure項目,三年未更新且被微軟宣布放棄的Kinect重出江湖。第四代Kinect包括多個感測器,比如飛行時間感測器、鏡頭感測器等。
其中,飛行時間感測器將用於HoloLens迭代產品,該感測器解析度達到1024×1024,並且搭載了一個可以提高日光下性能表現的全局快門。同時,還具有最高的品質係數,即最高的制頻率和調製對比度,而這意味著更低的功耗。
Kinect 4設備的前端可實現之前Kinect的一系列功能,後端則應用了Azure雲平台的機器學習、認知服務以及IoT Edge等AI服務。基於此,Kinect 4可以更好地將下一代HoloLens集成至雲端,並優化智能邊緣平台。即便網路有限或無連接,系統也能獲取更多的機載智能,更高效的AI,以及更有效的帶寬使用和雲端處理。
HPU 2.0:配AI協同處理器,實現深度神經網路
2017年,微軟研究工程師道格·伯格(Doug Burger)透露:HoloLens迭代產品將集成新的定製的全息處理器單元(HPU 2.0)。該單元將配備一個AI協同處理器,能夠以本地方式靈活地(以高效低耗電的狀態)實現深度神經網路(DNN)。
這意味著HoloLens迭代產品,能夠在本地自行分析用戶所看和所聽到的內容,而無需費時向雲端發送任何數據,從而可以做到更快地識別物體和環境。
另外,值得一提的是,全新的AI協同處理器支持多層次運算,也可以按需定製。這個AI協同處理器能夠持續運行,除了增加下一代HoloLens的續航能力之外,還可以通過手部分割實現更複雜的手部追蹤功能,並且能夠在不發送樣本至雲端的情況下進行設備語音識別。
ARM晶元:支持高效續航和LTE
除了新的HPU外,微軟還證實,下一代HoloLens將棄用Intel Atom處理器,改用ARM晶元,以提高能耗效率,並支持真正移動全息計算的LTE。這意味著,HoloLens迭代產品將擁有更長的續航(之前HoloLens的續航為三個小時)和電池壽命,以及始終連接的狀態。另外,下一代HoloLens將比以往更具移動性。
同時,下一代HoloLens採用的系統將變為基於WindowsCoreOS打造的全新操作系統。它是Windows10的衍生版本,專門為混合現實設備打造。
光引擎:微軟正全力以赴地設計與開發
光學方面,現在的Hololens搭載透視全息鏡頭(配備2塊高清光學引擎(16:9)鏡片),使用一種高級光學投影系統,具備瞳孔距離自動校準功能,可以極低延遲、生成多維全彩色全息圖,讓用戶在真實世界中看到全息影像。
而要獲得出色的全息體驗,關鍵是要有光點豐富的全息影像,即具有較高的全息密度,並固定到用戶周圍的環境。而目前HoloLens的全息密度已大於2.5k 弧度(每弧度光點,弧度和光點越多,全息影像就會變得越亮和越豐富),是基於現有硬體條件下的最佳全息密度。
據悉,針對光引擎,微軟正全力以赴地在內部(不依靠第三方協助)進行設計與開發。而與第一代相比,HoloLens迭代產品最大的變化可能就是光引擎,不過這種硬體的規格很難實現。
看到這兒,大家對下一代HoloLens應該已經很期待了,不過,這並不是全部。
下一代HoloLens可能搭載:平面鏡頭技術+電容式感測器技術等
除了上述確定搭載的技術,從微軟申請的一些專利文件中,大家或許覺得HoloLens迭代產品還有很多可提升的空間,而一些其他的黑科技也很有可能被真正應用到下一代Hololens中。
更廣的視場角:FOV可能提升到70度,甚至是90度
微軟HoloLens有限的視場角(FOV)常常為大家所詬病。對此,微軟表示,這是由於現在使用的解決方案的物理特性導致的。為了在波導鏡片中呈現更好的反射角,他們不得不將其限制在35°角範圍,這直接決定了用戶在佩戴後的視場角。而現在,微軟似乎已經找到了解這個問題的辦法。
據悉,微軟已經向世界知識產權組織提交了一份專利,描述了一種能夠擴大HoloLens視場角的方法——該方法涉及分割圖像,通過光波導使用中間件,對兩個單獨的組件進行數據傳輸,並且組合它們。
微軟發明家兼光學工程師Tuomas Vallius和Jani Tervo表示,即使每個組件僅支持35度,也能讓HoloLens的FOV不低於70度。另外,這種方法還能節省高達50%的功率。
更小巧更低成本:或搭載平面鏡頭新技術
除了視場角的問題,HoloLens在佩戴的舒適度上也一直有所欠缺。HoloLens整體重量達到579g,雖然巧妙利用鼻托和頭環來分散壓力,使得帶上去之後不至於太笨重,但也絕算不上輕盈。
不過,據了解,微軟似乎已經為新款HoloLens設備申請了一項,帶有紅外發射和接收感測器的平面鏡頭專利。該專利全稱為「可以被整合到頭戴顯示裝置中的平面鏡頭影像設備與系統」。
這項技術旨在升級Hololens中類似Kinect的深度感測器組件。另外,與傳統曲面光學鏡頭方案相比,平面鏡頭裝置的體型可以做到更小。而由於平面鏡頭是基於微觀表面結構的,這使得將其集成至晶元的過程變得更簡潔,也就意味著成本更低。
更精準、靈敏的體驗:或配眼球追蹤功能
大家知道,目前HoloLens並不具備眼球追蹤功能,而是依靠檢測頭部的位置來判斷用戶在看什麼。不過,早在2016年,微軟就申請了一項專利,該專利描述了一項有關「用於確定眼睛視線直徑方向的電容式感測器」的技術。這將使頭戴設備對眼球視線跟蹤,更簡單、更便宜以及更美觀。
在專利描述文件中,提到該技術是在眼鏡的鏡片上,裝配透明電容感測器陣列。其可以是通過眼鏡框架,接到頭部的非常細的絲網或導電聚合物。它能夠檢測到眼睛角膜的位置和距離,並以此作為用戶視線方向的參照物。這項技術還具有反應快、低延遲的優點,允許感測器追蹤非常快速的眼球運動。
如果這項技術能夠出現在HoloLens迭代產品上,那麼,毫無疑問,下一代HoloLens就能夠帶來非常精準的視覺體驗和靈敏的操作控制。
方便觸摸輸入:或配置變形感測器
2017年,美國專利商標局公布的微軟的專利申請中,介紹了一款未來的可變形感測器。據猜測,該感測器可能被應用在HoloLens上。該感測器可以用於檢測HoloLens設備的背面壓力,那麼,用戶無需放下手持計算設備就可以進行觸摸輸入。
目前,這四項技術是否會被真正應用到下一代Hololens中,還無從得知。但下一代Hololens的迭代工作,確實在穩中求進地進行著。而新一代Hololens可能帶來的體積、視場角以及價格等方面得的優化,仍是很值得期待的。


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