微软对Hololens的技术细节一直保密,直到Build大会之前才更新了一下网站,提供了一些稍微详细的图片和信息。我们从处理能力、输出能力和输入能力来试着分析一下。
Hololens采用了什么处理芯片微软没有透露信息,但是它能运行Windows 10,至少在应用程序和系统层面不会脱离X86或ARM架构。官网有一句话值得关注:Hololens拥有比主流笔记本电脑更强大的处理能力,而且不需要风扇。如果这指的是类似PC的通用处理器那几乎不可能,毕竟微软还是一个软件为主的企业,有黑科技也很难颠覆硬件制造。
Hololens的主电路板,展示出来的这一面大型芯片并不多
在硬件页面上微软表示Hololens定制了一颗全息处理芯片HPU(Holographic Processing Unit)用于处理眼镜上各种传感器带来的信息,并将输出信息映射到周围的物理世界里。在图像处理领域,定制一颗专用的并行处理芯片,并且在某些性能指标上超越通用处理器,而且保持低功耗,还是可以实现的。
在显示设备方面,我们可以从拆解图上看到类似飞机驾驶员HUD抬头显示的两个镜片。微软也说明“穿透式全息高分辨率显示使用了先进的光学投射系统,可以在极低延迟下显示多维度的全彩色影像,把全息影像与真实世界结合起来”。显然这是一个微型的投影式显示系统。微型投影显示技术已经比较成熟,实现比较高的分辨率并不太难。从演示视频上看,全息影像的边缘几乎看不到锯齿,这至少要1024x768的分辨率才能让人满意,甚至可能使用了全高清(1920x1080)的分辨率,才能在现在这个时代被称为”高分辨率“吧。
Hololens外露的扬声器贴近使用者的耳朵,但不需要像耳机一样塞进耳孔
声音输出看似不太难,在耳朵旁边放两个小扬声器就行了。但是在演示视频里技术人员还特意强调,需要根据用户的位置、头部的朝向等处理声音的空间感。毕竟如果你在墙上放了一个虚拟显示器,转身之后显示器里电影的声音还在眼前,真实感就被严重破坏了。游戏等需要声音定位的应用在用户头部和身体都会移动的状态下,也会需要更复杂的处理。
Hololens这么多摄像头和传感器产生的信息如何有效处理一定是个挑战
作为需要与用户姿势、声音还有环境实时互动的设备,Hololens的输入设备一定很复杂。从图片上看,摄像头至少就有5个,更别提不容易直接看到的各种陀螺仪、麦克风了。在Xbox上已经成功应用的Kinect使用红外摄像头和红外光源来识别物体远近,推测Hololens应该也使用了类似的技术,这对于与周围环境互动的功能来说实在是太重要了。
当然,更重要的黑科技还是硬件背后的算法。要实现环境、物体、手势、姿态、声音等输入信息的识别,处理相关信息然后用声音和3维影像反馈,而且还是在一个小体积、依靠电池驱动的设备上实时完成,恐怕只有微软这样有深厚研究积淀的公司才能在现阶段拿出实用的产品来。