10年后回憶2015/2016年,大家或許已經(jīng)記不起雙攝的iPhone 7 Plus、記不起爆炸的Note7,但大家肯定會記得HTC Vive和微軟的HoloLens。特別是后者,它注定是一個時代的里程碑,即便幾十年后回來,它會像諾基亞功能機、掌上游戲機、蘋果iPhone一樣在歷史長河里成為一段歷史的界碑。
HoloLens的開發(fā)版在2016年初才開賣,它是很多機友的夢幻設(shè)備,可以實現(xiàn)鋼鐵俠頭盔一樣的效果,但超高的購買門檻讓大家很難了解它。它有很多很有趣很特殊的設(shè)計,無論是對于從業(yè)者還是充滿好奇心的機友,它都是個值得深入了解和體驗的設(shè)備。
PS:全文超過1.2萬字,內(nèi)含大量科普和GIF,手機黨注意流量安全。
硬件配置
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三維與體重:26.5*19.5*8cm(頭帶有一定的調(diào)節(jié)余度),579g
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屏幕:2塊16:9的半透明屏幕,總像素230萬像素,自動瞳距調(diào)節(jié)。單側(cè)屏幕實際測量1.26英寸*0.65英寸,折合約1.45英寸
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傳感器:4個環(huán)境攝像頭,1個景深鏡頭,4個麥克風(fēng),1個光線傳感器,紅外定位燈
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生物識別:聲控、人生識別、焦點追蹤、手勢識別
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CPU:英特爾Atom x5-Z8100,14nm制程,4核心64位,1.04GHz主頻
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存儲:2GB 內(nèi)存(應(yīng)用存儲900MB),64GB Flash存儲,開機可用54GB
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續(xù)航:16500mWh電池,2-3小時連續(xù)使用,2周待機
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攝像頭:240萬像素攝像頭,最高拍攝236萬像素(2048*1152)的照片,以及110萬像素(1408*792)@30幀的視頻。
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系統(tǒng):32位Windows 10,具體版本號10.0.11802.10333
HPU:這是HoloLens體驗背后最核心、最特殊的部件,甚至連名字都是微軟自己定義的,HPU全稱是Custom-built Microsoft Holographic Processing Unit。它是定制的多DPS集成芯片,臺積電28nm HPC工藝,由24個Tensilica DSP組成,每秒可以處理1萬億條指令,集成8MB SRAM緩存和1G LPDDR3內(nèi)存。12x12mm的BGA封裝面積,10W功耗。
通過Tensilica DSP可拓展性,微軟額外增加了10條專門用于加速HoloLens處理速度的特殊操作指令,以提高HPU處理VR以及AR數(shù)據(jù)能力。同時針對Win10,HPU會對返回的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理以減輕CPU負擔(dān)。
如何購買:HoloLens的價格和購買難度也很特殊。HoloLens在2015年1月的Build 2015 開發(fā)者大會上發(fā)布,開發(fā)者版本到2016年年初才開賣,定價3000美元。此外,它還是部有錢都不一定買得到的設(shè)備。除了前期投資方,普通用戶還得有一個“業(yè)內(nèi)人士”屬性的Windows賬號、回答預(yù)購網(wǎng)頁上的問題并通過微軟工作人員審核才能下單購買。
科普與背景
智能手機都還在飛速發(fā)展期的時候,Google、微軟等巨頭都已經(jīng)開始在這個新“風(fēng)口”布局:先是2013年底的Google Glass驚艷全場,F(xiàn)acebook在2014年以20億美元高價收下Oculus,之后就是2015年1月的微軟HoloLens和同年3月發(fā)布并廣受好評的HTC Vive,跟著風(fēng)口起飛的還有三星Gear VR、國內(nèi)的暴風(fēng)和一大票VR設(shè)備。
在設(shè)備之外,2012年的動漫作品《刀劍神域》和2016年7月席卷全球的《Pokémon Go》游戲分別是絕佳的VR和AR普及教材。那VR、AR和微軟提出的MR,究竟是什么東西呢?
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VR:全稱VitualReality(虛擬現(xiàn)實),用大白話講就是電腦/手機渲染和模擬視/聽/嗅/觸等各種感覺,其主要任務(wù)是用可以跟隨動作實時反應(yīng)的畫面,提供視覺上的“沒入/沉浸感”,代表是Oculus Rift和HTC Vive。
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AR:全稱Augmented Reality(增強現(xiàn)實),即在現(xiàn)實畫面上疊加虛擬信息/圖像,最著名的設(shè)備是Google Glass。在《Pokémon Go》游戲里,手機其實已經(jīng)是AR設(shè)備了;
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MR:全稱Mixed Reality(混合現(xiàn)實),這是微軟在發(fā)布Hololens時提出的概念,但本質(zhì)上還應(yīng)該被歸到AR里。MR里包括對周圍空間的三維建模,虛擬物體可以像實物一樣固定在某個位置和高度,大小和光影效果會跟隨著距離和角度變換。HoloLens簡直就是最完美的《Pokémon Go》游戲設(shè)備,雖然實際上并不支持……
VR和AR都是近年熱起來的技術(shù),雖然同樣面臨嚴峻的便攜、穿戴和續(xù)航問題,但它們的技術(shù)需求完全不同。VR最大的技術(shù)瓶頸是響應(yīng)延遲,每一幀畫面從渲染到顯示的時間要控制在20ms以內(nèi),才不會導(dǎo)致明顯的眩暈,這需要極高的空間位置取樣速率、運算性能和顯示面板性能(高刷新率、低余暉)。
AR的技術(shù)瓶頸相對要小一些,因為處理的主要是疊加物體和空間建模問題,不需要對整個視野進行渲染。這也是Oculus Rift和HTC Vive都需要性能強大的主機和空間指示裝置,但Hololens可以用Atom處理器外掛HPU,并且可以獨立工作2-3個小時的主要原因。實現(xiàn)難度上的巨大差距,極有可能讓AR遠早于VR開始大規(guī)模應(yīng)用,因此筆者更看好的也是AR技術(shù)。
原理與特殊點
HoloLens 最讓業(yè)界激動的是下面幾個點:
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上面提到的多用戶交互
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全息顯示的畫面精度很高而且眩暈感極其輕微
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可以獨立工作,而且續(xù)航達到3小時級別
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無需外部線纜和輔助部件
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搭載的是win10,學(xué)習(xí)成本低,而且直接使用win10的UWP (Universal Windows Platform)通用應(yīng)用
顯示技術(shù):簡單的AR只是在視野上疊加屏幕,技術(shù)核心更多是在顯示器和體積。Google Glass上用的是Himax的Color Sequential LCOS顯示器(型號HX7309),顯示面積4.8*2.7mm,分辨率640x360。其關(guān)鍵是用透鏡讓OLED光源的光線變成平行光,等效于屏幕位于無限遠處,人眼就可以正常放松地看到屏幕了,否則肉眼根本看不清只有1、2cm距離的屏幕,即便能看到,視覺體驗也會非常糟糕(可以腦補斗雞眼的視覺體驗)。
SLAM實時定位與地圖構(gòu)建技術(shù):微軟Hololens除了上面的顯示器問題外,其主要突破在空間建模上,關(guān)鍵在基于深度識別的 SLAM技術(shù)可以實時檢測周圍空間的深度信息,并應(yīng)用在虛擬影像的投射上。雖然Oculus Rift和HTC Vive都用到了空間建模和位置識別,但它們都得配合放在周圍的攝像頭/紅外燈輔助,而且活動空間因此受限。
HoloLens的突破在于它單靠自帶的多組攝像頭和傳感器,即可對周圍空間進行XYZ三軸建模并識別用戶的手勢操作(當(dāng)然,這和AR技術(shù)對響應(yīng)速度和精度要求相對較低有關(guān))。而這個空間三維坐標軸的建模操作,也讓多部HoloLens 之間共享虛擬物體并進行交互成為可能,即用戶B可以看到用戶A生成的虛擬景物。事實上,微軟發(fā)布會上現(xiàn)場攝像機拍到的就是這樣的交互視角。
外觀與配件
自帶硬殼的眼鏡保護包
可更換的鼻托
硅膠綁帶
只有一個按鈕的藍牙體感遙控(應(yīng)該是內(nèi)置了陀螺儀,可以識別手部的轉(zhuǎn)動和位移)
HoloLens配件包括保護包、擦鏡布、遙控、2個不同長度的可拆卸鼻托、附送的硅膠綁帶、mirco-USB數(shù)據(jù)線與充電器(機器可以直接使用普通的手機充電器)。
HoloLens的360度外觀
HoloLens采用內(nèi)外圈頭戴設(shè)計,除了頂部和內(nèi)外圈可能摩擦的部分是金屬外,整體都是類膚涂層處理,拿上手非常舒服。頂部的金屬條上還有類似手機的天線隔斷條,因為機器一般都是反放,這個位置會經(jīng)常和桌面摩擦。此外,它后面就是電路板,金屬材質(zhì)除了提升耐用性外還可用作散熱,設(shè)計非常用心。
外圈后端的電源按鈕,自帶了5點式的電量指示燈。外圈左右兩側(cè)分別是亮度和音量調(diào)節(jié)按鈕,“音量/亮度+”按鈕都是凸起,而“音量/亮度-”則是內(nèi)凹設(shè)計,這種細致的設(shè)計同樣值得國內(nèi)同行學(xué)習(xí)。
外圈有兩個可以拉伸的“關(guān)節(jié)”,可以根據(jù)用戶頭部大小進行拉伸。
內(nèi)外圈通過兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸連接,最大旋轉(zhuǎn)角度大概為35度。這個轉(zhuǎn)軸上還有用于調(diào)節(jié)外圈前后的滑軌,以及頭頂硅膠綁帶的插孔。底部是亮紅色的揚聲器,開孔向內(nèi)側(cè)傾斜以減少“漏音”。
內(nèi)圈是和頭部直接接觸的部件,內(nèi)圈內(nèi)部都是海綿絨布,按壓手感和枕頭里面的記憶海綿很像,甚為舒服。很細致的地方是,在內(nèi)外圈可能摩擦的地方覆蓋有金屬保護,不過實際使用時,這個金屬轉(zhuǎn)角是會刮傷內(nèi)圈的類膚涂層的……
內(nèi)圈通過后部的旋鈕調(diào)節(jié)長度,調(diào)松之后發(fā)現(xiàn)微軟居然把產(chǎn)品的電氣信息收在了伸縮帶的內(nèi)部,不得不佩服其工業(yè)設(shè)計。
機器正面的巨大弧形背后是數(shù)目夸張的攝像頭群,在兩側(cè)可以看到4個存在感很弱的麥克風(fēng)開孔。HoloLens的透明顯示器是明顯的4層設(shè)計,被完整的塑料框架包圍保護。在光線下能看到顯示器本身的顏色,以及顯示器面積確實是偏小了。
外觀與做工小結(jié):
外觀設(shè)計方面,HoloLens外形關(guān)鍵詞是科幻和帥,再加上設(shè)備類型上的獨一無二,它是一部讓人過目難忘的電子產(chǎn)品。內(nèi)外圈設(shè)計、簡潔線條、上下前后都可調(diào)的綁帶、太空枕般的頭箍內(nèi)襯、紅黑配色這些即便放到5、6年后估計也完全不會落伍。
HoloLens的用料只能用“好頂贊”來形容,雖然組裝精度只是中等偏上的級別,但拿上手的時候就已經(jīng)讓人有種單賣硬件就值回票價的充實感。因為軟性材料很多,軟綿綿的觸感,讓人感覺它遠比Google Glass人性化和舒服。但大面積的類膚涂層和軟性材料很容易留下使用痕跡,使用壽命方面也有一定的憂慮。另外,作為穿戴設(shè)備,完美用料往往意味著體重一發(fā)不可收拾……
結(jié)構(gòu)
HoloLens的本質(zhì)是“空間感知系統(tǒng)+頭戴式半透明顯示器+主機”,三個部件錯落布局:
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空間感知和動作捕捉系統(tǒng)在超大弧形的保護玻璃后面,里面集成了4個環(huán)境攝像頭、1個景深鏡頭、4個麥克風(fēng)、1個光線傳感器,攝像頭旁邊的4可方塊是紅外發(fā)射器。
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感知系統(tǒng)下方是透明的投影式屏幕。屏幕結(jié)構(gòu)很特殊,正中間的投影模塊是HoloLens正中央凸起這么多的主要原因,兩側(cè)是分別負責(zé)讓紅綠藍三原色顯色的玻璃材質(zhì)“投影幕布”,加上負責(zé)折射的最外層玻璃,整個屏幕加起來有4層,大概只有1.46英寸的屏幕有近半3-4mm厚。
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集成了CPU+HPU和外圍芯片的“主機”部分放在頂部,它外面還有用作散熱和保護的金屬包邊。
機身背后是兩塊對稱的電池模塊,用于平衡前后部分重量。
實際佩戴
眼鏡和不戴眼鏡的佩戴效果(感謝愛搞機@崔野的激情上鏡)
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結(jié)構(gòu):為了分散579g的巨大重量,微軟用的是非常少見但效果卓著的內(nèi)外圈設(shè)計,內(nèi)圈可以用接近35度的角度傾斜以“卡”在頭上??紤]到不同用戶的頭型和重量分布,官配有兩種長短的鼻托和可以自行添加的硅膠頭帶。因為內(nèi)部頭箍固定已經(jīng)足夠緊固,近視用戶卸下鼻托也不會有什么影響。
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佩戴要求:機器可以只用內(nèi)部頭箍固定,對近視寬容度很高,戴著眼鏡也能直接佩戴,筆者500度近視+黑框眼鏡都毫無壓力。近視用戶唯一的遺憾是,因為眼鏡擋著,無法把眼鏡推到最近距離,視角(FOV)大小會受影響。
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舒適度:機器的內(nèi)外圈都有可拉伸彎曲的結(jié)構(gòu),內(nèi)圈有太空枕般的絨面墊,包裹感和觸感一流,但對于頭型較扁的用戶,太陽穴兩側(cè)的壓力較大,基本戴40分鐘就會因為疼痛而不得不摘下來休息了。
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重量與拖拽感:579g的重量遠超Oculus Rift和HTC Vive,但佩戴感也遠比想象中輕松,不至于說成為頸椎破壞者,畢竟摩托車頭盔和戰(zhàn)甲頭盔都要比HoloLens重。較快速度轉(zhuǎn)頭時會有明顯的慣性拖拽,再加上操作指向都也要靠脖子轉(zhuǎn)動,對部分女性用戶頸部肌肉可能會有點壓力,但正常成年男性的顧慮不大。
用法與交互
HoloLens機身上就“電源、亮度和音量加減”5個實體按鍵,再配上只有一個按鍵的體感藍牙遙控就是所有的實體部分。其余所有交互都是通過兩個手勢和語音完成(動作識別應(yīng)該是來自于微軟Xbox的手勢操作附件Kinect的技術(shù)積累)。
機器只有兩個手勢,五指聚攏后張開就是開始菜單(其實就是程序列表),食指豎起后壓下是確定(官方名Air tap)。為了保證識別率和降低誤觸發(fā),這兩個手勢的動作都比較少見,但很容易上手。手勢操作的考核點包括下面幾個:
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操作區(qū):在HoloLens視野前方30cm-1米左右是操作區(qū),手部正常屈伸時,視角往上30度,往下50度左右都能正常識別。眼鏡下方區(qū)域靈敏度稍高于上方(手抬抬太高,鏡頭就“看不到”你的手指了)。實際使用時手得一直懸空,沒有椅子扶手支撐的話很快就會酸痛。
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焦點與選擇:這個有點反人類,也是上手后落差最大,也最“舊時代”的部分。HoloLens的焦點就是視野最前方,操作方式用的就是鼠標那一套——頭指向哪里,指針就指向哪里,然后用手勢進行確認。鼠標操作邏輯的另外一個“副作用”是機器無法支持雙手操作……和大家預(yù)想的雙手追蹤完全不是一回事,無法像科幻片那樣隨手抓窗口。
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靈敏度&防誤觸&光線要求:在識別區(qū)內(nèi),只要完整做出動作,即便在一片漆黑中,機器都能很快識別。一周合共超過10小時的體驗下來,也沒有出現(xiàn)過動作誤觸發(fā)的情況,防誤觸效果很好。使用時間長手臂有點酸之后,偶爾會因手姿不正或者位置過高過低而無法識別。
輸入/懸浮鍵盤:通過像窗口一樣漂浮的鍵盤,由頭部控制焦點,讓視野最前端指著不同按鍵,再通過Air tap確認手勢進行逐下點擊。體驗很新鮮,但效率比智能電視的遙控還低,又慢又累,和鍵盤就更加沒法比了。
語音與Cortana:系統(tǒng)和很多第三方程序都支持“select、next”等語音指令,但可用性不高。其一是很多第三方程序里的識別率不高,其二是機器對讀音要求較高,筆者中式英語經(jīng)常無法識別。而Cortana其實就是桌面版win10的那個,甚至連界面都完全一致。
藍牙遙控:HoloLens的遙控只有一個“確定”按鈕(還有個要用卡針才能戳進去的藍牙連接按鈕),內(nèi)置三軸傳感器,可以代替單手完成點擊、三維方向拖拽的操作,但空間位移的靈敏度一般,拖拽體驗還不如用手精準。另外,不知道是我們拿到的機器問題還是原生設(shè)定,每次開機后都得進入藍牙設(shè)置頁面才能再次激活遙控(為了功耗?)
外接藍牙設(shè)備:藍牙鼠標鍵盤都可以直接連接,鍵盤方向鍵可以在部分界面使用,大幅提升打字體驗,而且鍵盤輸入的時候那個懸浮鍵盤是不會彈出來的。但鼠標比較悲劇,連上去之后移動和點擊都無效。
視頻與截圖輸出:上面是人和機器的交互,視頻和截圖是機器和世界的交互。同時按下音量上下按鈕可以截圖,默認提供facebook、推特和onedrive的分享和上傳,在國內(nèi)環(huán)境導(dǎo)出比較困難。HoloLens自帶240萬像素的攝像頭,最高拍攝236萬像素(2048*1152)的照片,以及110萬像素(1408*792)@30幀的視頻。除了人眼視角的畫面外,也會疊加用戶看到的虛擬畫面輸出,效果很有震撼力。
良好光線與暗光成像對比圖
但機器的攝像頭分辨率和成像效果,即便放在200萬像素攝像頭里也只是中下水平,辨析力勉強夠看到2米內(nèi)的模型細節(jié),唯一值得點贊的是它弱光下也能有不錯的畫面亮度。此外,可能是為減輕硬件壓力,疊加的虛擬物體在視頻和截圖里的鋸齒遠比肉眼所見嚴重,讓截圖和視頻掉了一些逼格。
系統(tǒng)
任何時候,五指散開可以在喚出懸浮的開始菜單,默認9宮格顯示app
系統(tǒng)設(shè)置界面是非常地道的win10,但內(nèi)容被大幅精簡(默認窗口大小且沒被拉近,導(dǎo)致截圖精細度非常一般)
同樣熟悉的wifi管理界面(可以通過拉近/拉大的方式進行放大窗口)
藍牙連接頁面
系統(tǒng)信息截圖
空間管理(系統(tǒng)可用58.2G,最占用空間的居然是自己拍攝的錄像)
每個普通窗口上面都有一堆用于移動/縮放窗口、滾動/移動內(nèi)容的按鈕
打開任何窗口或者要移動的時候都會有鮮明的邊界
拖動邊角縮放,拖拽移動,窗口最大可以占滿一整層樓(但長寬比例不可變)
所有窗口都有自己的厚度并懸浮固定在空中
HoloLens 運行的是定制版的32位win10,版本號10.0.11802.10333,開機速度奇快,在15-20秒左右。它是win10的獨立分支,全稱是 Windows Holographics,win10上的 Windows Universal 通用應(yīng)用都可以直接運行,但和當(dāng)年被遺棄的surface RT類似,傳統(tǒng)的exe程序就不用想了。
更感人的是,它和win10本身一樣,是開放給第三方設(shè)備搭載的,可以讓其他硬件廠商做類HoloLens的兼容產(chǎn)品。在北京時間10月26號晚上的發(fā)布會里,微軟也宣布惠普、戴爾、聯(lián)想等5大傳統(tǒng)PC廠商也將推出相關(guān)的VR/AR設(shè)備,起步價在299美元(2000人民幣左右)。它們搭載的很可能就是HoloLens 上的這個 Windows Holographics系統(tǒng)。
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交互邏輯:所有的系統(tǒng)功能都收在開始菜單里,其右側(cè)有程序列表。菜單喚出后像部漂浮起來的Windows Phone,會自動跑在視野中間。系統(tǒng)沒有發(fā)布會時那么多的特效,但菜單邏輯、造型和設(shè)置菜單都是熟悉的味道,上手門檻為0。
HoloLens依舊以“窗口”為交互主體,所有非定制的全息3D應(yīng)用都以窗口的形式展示,而且沿用了“鼠標指針”等大量的傳統(tǒng)操作理念。常規(guī)窗口上面有一大排傳統(tǒng)的按鈕用于調(diào)整大小、移動、關(guān)閉、頁面內(nèi)容縮放和滾動(游戲和交互程序的這些按鈕在圖標下面而且可以折疊起來)。這些都很有微軟的工程師氣息,讓機器非常容易上手,但也有種進化不完全的感覺,而且操作效率也確實很偏低。
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HoloLens的視野里,目及所見都可以是“桌面”,任何位置都可以放置窗口,軟件打開后第一個操作就是要求被放置的位置。用它可以輕松做到無限屏幕輸出,這才是最終極的多屏體驗,如果鼠標能正常工作,對生產(chǎn)效率來說簡直就是無解地高(然而現(xiàn)在普通鼠標是無法操作了)。
在不同wifi下空間數(shù)據(jù),根據(jù)空間和安放的窗口多少,大小從20-300MB不等
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空間建模:和穿戴設(shè)備不同的是,HoloLens給一個空間建模之后,它會以當(dāng)前連接的wifi名為這個空間命名,并保留這個空間和已打開的程序的完整三維信息。直接效果就是,機器能認得你的辦公室而且之前打開的窗口還會絲毫不差地在原位!辦公室、書房、臥室、大廳都可以當(dāng)做獨立的“桌面空間”,而且數(shù)據(jù)不會相互干擾。第一次發(fā)現(xiàn)這個特性的時候,不禁感嘆微軟黑科技大法好。
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流暢度&穩(wěn)定性&兼容性:開始菜單可以任何程序里直接用手勢喚出,響應(yīng)比較快,滾動頁面、瀏覽器滾動都很流暢。但大型程序和游戲開啟速度明顯偏慢,可以看得出Atom處理器的無奈。
微軟不可思議的給機器配的2G內(nèi)存估計是整機最大的瓶頸,多開幾個瀏覽器頁面就會出現(xiàn)重加載了,6月系統(tǒng)更新后的HoloLens也只能保持3個程序在前臺運行,再之前的程序會被像iOS的假后臺一樣被掛載并加以陰影涂層。而穩(wěn)定性完全夠用,10多個小時的使用沒有出現(xiàn)過系統(tǒng)崩潰,45個程序里有2個第三方程序閃退,比想象中要好很多。
免費應(yīng)用列表
應(yīng)用程序與資源:
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系統(tǒng)自帶Windows store應(yīng)用商店、edge瀏覽器、cortana、相冊、使用教程和眼鏡校正幾個基礎(chǔ)軟件;
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大家都熟悉的額外程序有Skype、OneDrive、文件管理器幾個;
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軟件資源方面還很欠缺,就像VR剛起步時的尷尬,整個應(yīng)用商店所有的免費app和原生的程序加起來只有45個,付費應(yīng)用在10個左右。當(dāng)中HoloStudio、HoloTour等很多還是微軟自己做的,真正第三方程序的制作質(zhì)量也是良莠不齊。
游戲,很多游戲的目的更多是在展示HoloLens的可能性,其完成度并不高,下面只概括一下幾個值得玩的:
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RoboRaid是暫時最刺激的游戲,機器掃描空間之后,蜘蛛型的機器人會在真實的墻面鉆出來,我們用確定手勢來開炮。游戲用官配的Click遙控會快而且舒服很多,游戲不長,但難度設(shè)置得當(dāng),可玩性較高;
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HoloTour是旅游景點展示app,帶有真實位置信息的全息實景圖片,可以這個1:1的環(huán)境里走動和查看景點信息,但只有羅馬等幾個旅游景點;
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Fragments是懸疑游戲,其在真實空間直接渲染出全息的人物/老鼠等物體,跟著線索跑就好了,整體偏恐怖驚悚向,AR/MR玩起來很有代入感;
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Galaxy Explorer是著名的星際漫游應(yīng)用,在面前直接顯示銀河系/太陽系/地球的三維模型,除了畫面震撼外,交互只有縮放和聽介紹,略顯枯燥;
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人體骨骼的構(gòu)造模型展示,在視野等高的位置顯示人體的多層結(jié)構(gòu)模型,但只能跟著說明一路跑下來,幾乎沒有交互,比起游戲,它更像是個視頻。但1:1人體三維全息模型在面前,可以非常直觀地看到器官的具體位置和形狀,是一流的教學(xué)用具;
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HoloStudio:是模型疊加的組合應(yīng)用,對于初學(xué)者很友善,一大堆模板可選,對素材進行拉伸放大可以組裝出很多東西。普通用戶嘗鮮后估計就不會打開了,它更多是用于給開發(fā)者創(chuàng)作應(yīng)用和素材用的。
開發(fā)者模式:前面提到,在國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要導(dǎo)出機器里的視頻和圖片很麻煩,但微軟的 Windows Device Portal 是非常方便的無線連接方式,打開功能開關(guān),和電腦連在同一個Wi-Fi,在電腦瀏覽器輸入設(shè)備ip地址就能以web網(wǎng)頁的形式管理機器和媒體內(nèi)容。什么CPU、系統(tǒng)、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、軟件進程、幀率、三軸空間校正都在里面。
顯示效果
HoloLens的屏幕就是鏡片本身,整體透光率在60%-70%左右,即便沒通電也能看到鏡片玻璃上“彩虹散射”。黑暗中較快速轉(zhuǎn)動頭部,可以看出原來白色的點稍微分離出紅綠藍的單原色,屏幕顏色估計是由這三塊分別負責(zé)三原色的玻璃疊加而成:
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視角(視場角/FOV,視野大小角度):HoloLens視角偏小,即便壓到最貼近眼睛的距離,視角只有上下30度,左右40度的范圍。這個30來度的視角,大概等效于1米開外的24-27寸屏,2米開外40寸左右的大小。作為對比,人類雙眼FOV是接近200度,VR設(shè)備一般都有100多度的視野,HTC Vive為110度,當(dāng)中最高的StarVR則達到了210度。核心的視野問題,注定了HoloLens看視頻的體驗還不如普通的VR設(shè)備,這是比較可惜的,只能等現(xiàn)實技術(shù)的提升讓屏幕面積增長了。
雖然鏡片很大,但屏幕只有鏡片一半的大小,兩側(cè)角落還有小缺角。畫面邊緣會有比較明顯的有“彩虹”色散和漏光影響效果,導(dǎo)致視野范圍遠比想象中小。初上手不熟悉顯示區(qū)域的話,會有戴著望遠鏡看世界的違和感,所幸的是人類“腦補”能力強大,10來分鐘就能習(xí)慣。
初次戴上去肯定會和大家想的還有很大落差,但這個視野就像開向無盡AR世界的門,整個AR空間都可以用來放“顯示器”,面向那個方向就能看到那個區(qū)域的東西。即便是小視角也無法抵消這巨大世界帶來的震撼。
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PPI/精細度:它的PPI高到肉眼幾乎看不出它虛擬內(nèi)容的像素點,精細度輕松秒殺現(xiàn)役所有的VR產(chǎn)品。HoloLens的瓶頸還是孱弱的性能,機器本身渲染的虛擬界面就比較簡單“粗糙”,顯示精度再高也無奈顯卡輸出太低……
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亮度:HoloLens這種疊加顯示設(shè)備,它的亮度高低會影響虛擬物體的透明度,亮度越高,虛擬物體越不透明,越真實。機器最低亮度在暗室里會顯得稍微偏亮,最高亮度下,虛擬物體可以蓋住正常辦公室燈光下(120尼特左右)的物體,把一個虛擬窗口放在一個顯示器前面也毫無違和感(當(dāng)然里面的PPI還是差很遠)。亮度跨度可以應(yīng)對幾乎所有室內(nèi)場景,但室外使用的話,只能等晚上了。
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眩暈感:經(jīng)過折射的光線以平行光形式進入雙眼,讓雙眼誤以為是來自無限遠的光線,看起來不會有廉價VR設(shè)備那種近距離盯屏幕的痛感。HoloLens刷新率為每秒60幀,唯獨疊加到實景上的虛擬物體是渲染的,肉眼基本看不出畫面閃動,毫無眩暈感。比起眩暈,頭戴舒適度是更大的問題。因為眼鏡部分遮蔽了視野,所以戴著走路時會稍有不穩(wěn)。
AR/MR效果
影響AR/MR的代入感的核心是SLAM實時定位與地圖構(gòu)建技術(shù),后者直接影響用戶視角變換/移動時,虛擬物體懸浮的精度,中途會不會出現(xiàn)物體跟丟、不平穩(wěn)以及抖動等問題。整體代入感大概通過下面幾個點進行評價:
多窗口展示
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疊加精度和懸浮穩(wěn)度:在視野中,基本就是“粘在”了空中的級別,離開1-3米左右無論是搖頭、跳動等操作,虛擬物體都穩(wěn)如泰山,只有在虛擬物體被穿越墻體放置或者用戶跑太近會有物體抖動,這是最黑科技的一個點,要知道HoloLens是在用著自己身上的攝像頭進行建模而且是電池供電的,這個SLAM建模不得不服;
遠距離的虛擬物體會有比較明顯的位移抖動
當(dāng)然,微軟的方案也不是完美的。因為檢測攝像頭在用戶頭上,越遠的虛擬物體在用戶移動的時候抖動越嚴重,這在3米內(nèi)感覺不出來,但當(dāng)在游戲中要瞄準7、8米外的虛擬物體時就能發(fā)現(xiàn),自己的頭部輕微的抖動被放大到影響瞄準的地步了;
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延遲:每秒60幀的屏幕刷新率,無論是會跟隨視角的“開始菜單”,還是“固定”窗口,在頭部移動的時候都不會有虛擬物體出現(xiàn)畫面延遲的問題,特別是后者,動再快也不會像window系統(tǒng)本身那樣出現(xiàn)窗口掉幀或延遲,簡直感動;
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音效:兩個揚聲器離耳朵很近,而且是定向開口,漏音少到讓人以為是骨傳導(dǎo)耳機,耳朵聽著很有震撼力的音量的時候,旁人也只聽到輕微的聲音,讓這個AR/MR世界多了層隱私和神秘的色彩;
微軟發(fā)布會中的攝像機視角(實際玩并沒有發(fā)現(xiàn)那么帥的手部武器)
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多機互動:不同用戶可以共享一個坐標系/建模數(shù)據(jù),看到相同的虛擬物體,這在教育、多人游戲的時候都用得著,可以YY一下大家都用HoloLens玩AR版的Pocketmon Go的場景……而微軟發(fā)布會上攝像機就已經(jīng)是在和演示者的HoloLens互聯(lián)了。
續(xù)航與發(fā)熱
HoloLens配備16500mWh的巨型電池,機器其他部分裝的幾乎都是電池,其后面有5點式的電量指示燈,電量低于20%和10%都會有語音提示沒電。中等亮度使用,續(xù)航在3.5小時左右,中等亮度40分鐘小型游戲,掉電15%左右。極限情況下降低亮度,在設(shè)置菜單調(diào)整機器或瀏覽文字網(wǎng)頁,續(xù)航完全可以達到6個小時以上,官宣待機時長達到2周。
要知道,用手機的VR盒子因為調(diào)用了手機大量傳感器,續(xù)航也在4小時左右,HoloLens的續(xù)航遠比想象中強,已經(jīng)不是影響使用的重點因素了:在被它夾得有通感之前,是肯定是有電的了(斜眼笑)。
在26度空調(diào)下,機器使用10來分鐘會感覺到兩側(cè)溫?zé)?,頂部的金屬部分會稍微偏熱,但對于沒有風(fēng)扇散熱的設(shè)備來說,這是正常表現(xiàn),不功不過。充電的時候金屬部分貌似有少許“靜電泄露”,手摸上去會有點麻。
實際用途與問題
不但窗口數(shù)目驚人,在不同房間走動,之前開的窗口都停在原來的位置
和HoloLens一周合共超過10小時的體驗下來,經(jīng)歷了“黑科技驚嚇、微軟大法好、習(xí)以為常、還有待改進”的心境變化。雖然微軟又搞出了MR(混合現(xiàn)實)的概念,但它本質(zhì)上還是AR(增強現(xiàn)實)。虛擬物體定位效果已經(jīng)到了以假亂真的可用度,非常震撼,但孱弱的GPU性能渲染出來的物體確實還有很大的提升空間。
HoloLens的最大優(yōu)勢是整個三維空間都可以用來建立窗口,透過它看到的世界都可以經(jīng)過虛擬窗口/物體強化,關(guān)鍵詞是多窗口和隨時隨地。微軟2012年放出的視頻中,那個滿世界都是觸摸屏的世界,用HoloLens來實現(xiàn)貌似是更加現(xiàn)實和可行的方案。
這個產(chǎn)品再次警醒我們,除了徹底改變世界,我們還有改變自己的道路可走:要沉浸感,要不真的做巨幕,要不把屏幕直接放在眼邊,這就是完全沉浸的VR;要物體增強,要不在所有物體上都加上屏幕,要不就像HoloLens一樣,在我們的視野里給物體加“數(shù)字標注”,這就是AR/MR。
HoloLens的實際用途:
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我們可以省下電視和電腦,在電視原來的位置放個播放窗口;
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在辦公桌上一口氣加7、8個瀏覽器/文件管理器窗口;
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在廁所梳妝鏡邊上放上天氣app;
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在書桌和冰箱邊放上便簽的窗口;
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在廚房隨手放個菜譜和視頻播放窗
在工業(yè)/游戲領(lǐng)域:
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即便裝修還沒開始我們就可以實地/異地虛擬瀏覽效果,設(shè)計師和買賣樓盤的人都會感動哭的吧;
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汽車、硬件等產(chǎn)品設(shè)計師甚至3D打印都不需要,三維物體就出來了;
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教學(xué)上,星系、人體、機械結(jié)構(gòu)的三維全息的信息展示,比千言萬語都要實際和快捷;
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甚至是完全體的Pocketmon Go、刀劍神域劇場版中的AR效果這些,現(xiàn)在都能直接實現(xiàn)
新科技剛開始時很驚艷,但大家很快會習(xí)慣,習(xí)以為常是很快的事情。今天回看Google Glass,它只是把顯示器和攝像頭做到了眼鏡上而已。如果能搞定續(xù)航,它會是個非常適合用來代替手表,并完成簡單的信息顯示工作的設(shè)備。而hololens,更像是終極的多屏顯示工具,而且所有窗口的位置、大小都可以隨時調(diào)整。第一次,我們可以在任何地方打開窗口,這是第一次,我們讓windows窗口真正的三維化了。
但要解決的問題還是很多:
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HoloLens還是太重了,連續(xù)佩戴時間很難超過1小時,很難帶出門;
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視野還遠遠不夠,無法一眼收下太多內(nèi)容影響了效率;
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現(xiàn)在的窗口上那一堆按鈕確實顯得太“落后”低效了;
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現(xiàn)在的體感操作還太低效太累,鍛煉身體的效果很好,但絕對不適合每天8小時、一周7天地使用。
總結(jié)
作為初代產(chǎn)品,HoloLens的意義絕對不亞于第一部手提電話,不亞于初代iPhone。HoloLens雖然很酷,但如果問我值不值購買的話,我會堅定地回答——不。該版本是開發(fā)者版,本來目標用戶就是開發(fā)者,不建議普通用戶為了嘗鮮剁手。微軟的AR/MR生態(tài)還沒建立好,里面都是面向開發(fā)者的工具,都是用來向業(yè)界展示可能性的應(yīng)用,甚至直到10月26日微軟發(fā)布會,微軟才剛把3D的畫圖軟件做出來。
HoloLens完成度很高,體驗比HTC Vive還要震撼。但若非用于開發(fā),它還是躺在展示廳里讓大家體驗未來更有意義。對于日常用戶,嘗鮮之后它真的只適合進行“屏幕拓展”,機器性能和窗口PPI還遠遠不夠。
一種技術(shù)或材料,它們很快就會走過自身的高速發(fā)展階段,鋰電池、電腦、手機無不如此。人類的科技從來沒有改變過一樣?xùn)|西的發(fā)展周期和瓶頸,我們只是在“舊玩具”走到盡頭之前就找到“新玩具”而已,從石器到銅器、從鐵器到現(xiàn)在的鋼、鋁、鈦都是如此。
在近幾年的科技領(lǐng)域,作為旗手的Goolge Glass無疾而終,Oculus和Vive花了幾年才叩響VR世界的大門,而微軟HoloLens一出生就以很高的完成度展示了AR/MR的可能性。微軟的風(fēng)頭在被Google和蘋果打壓了好幾年之后,終于硬了一次。每個上手HoloLens的人都會不禁發(fā)出感嘆“微軟大法好!”,機器的完成度和應(yīng)用領(lǐng)域比google glass高太多太多了。
很多年沒有遇到過進步如此大的產(chǎn)品,這種科技的樂趣,僅僅體驗就能讓你打從心底里笑出來。HoloLens和HTC Vive的體驗都很新奇很震撼,這是再多的言語和視頻都無法展現(xiàn)的震撼。它們是兩個方向略有不同的未來,但可以肯定,它們都是未來。Google之后,微軟也給出了自己對未來的答卷,蘋果你呢?
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