Microsoft HoloLens

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Microsoft HoloLens
Тип Очки смешанной реальности
Дата выпуска Для разработчиков: 16 марта 2016
Для пользователей: пока не определено
Выпускался по настоящее время
Процессор Intel Atom x5-Z8100 1,05 ГГц
Оперативная память 2 Гб RAM
Устройства хранения данных 64 Гб (флеш)
ОС Windows Mixed Reality
Масса 579 г
Сайт hololens.com

Microsoft HoloLens — очки смешанной реальности, разработанные Microsoft. Используют 64-разрядную операционную систему Windows Holographic (версия Windows 10).

История разработки

Одной из технологий, предшествовавших созданию устройства, был игровой контроллер Kinect, выпущенный в 2010 году, и среди разработчиков HoloLens много тех, кто прежде занимался Xbox и Kinect. Разработка началась в 2012 году, прототип был представлен прессе в январе 2015 года, 16 марта 2016 года стала продаваться версия для разработчиков из США и Канады (стоимость 3000 долларов), c 12 октября предзаказ устройства стал также доступен в Великобритании, Ирландии, Франции, Германии, Австралии и Новой Зеландии[1]. Из-за того, что продукт пока не является массовым, Microsoft отказалась от услуг производственных партнёров для выпуска HoloLens и производит их самостоятельно на своей фабрике в США[2].

Конструкция

HoloLens представляет собой надеваемый на голову обруч с расположенными перед глазами тонированными линзами с волнообразной призматической структурой, которые преломляют и отправляют в глаза пользователя изображения с расположенных по бокам микродисплеев. Для использования HoloLens должно быть откалибровано межзрачковое расстояние. Размер устройства может быть приспособлен под размер головы пользователя с помощью специального колёсика. В верхней части расположены 2 пары кнопок — для управления яркостью экрана (над левым ухом) и громкостью звука (над правым). Соседние кнопки имеют разную форму (одна выпуклая, другая вогнутая) с той целью, чтобы их можно было различать на ощупь. Динамики расположены у нижнего края устройства; они позволяют слышать как звуки виртуальной реальности, так и звуки, исходящие извне.

В отличие от большинства других устройств виртуальной, дополненной или смешанной реальности, HoloLens автономны и не требуют подключения к ПК, смартфону или игровой консоли.

Аппаратное обеспечение

HoloLens использует 64-разрядный 4-ядерный процессор Intel Atom x5-Z8100 с частотой 1,04 ГГц[3]. В дополнение к центральному и графическому процессорам HoloLens имеет голографический процессор (англ. holographic processing unit), разработанный Microsoft специально для HoloLens. Голографический процессор, размещённый в корпусе 12 × 12 мм, использует 28 цифровых сигнальных процессоров производства Tensilica для обработки и интеграции данных, поступающих со всех сенсоров, а также пространственного сканирования (англ. spatial mapping) помещения, распознавания жестов, голоса и речи. По утверждению разработчиков, голографический процессор обрабатывает «терабайты информации». SoC и голографический процессор имеют 8 Мб встраиваемой памяти SRAM и по 2 Гб LPDDR3.

Встроенное хранилище данных имеет объём 64 Гб, из них около 10 Гб занимает операционная система, так что пользователю остаются доступны 54,09 Гб.

Объём оперативной памяти — 2 Гб.

Приложения для HoloLens не могут использовать больше 900 Мб памяти, в случае превышения этого лимита работа приложения прерывается[4].

HoloLens обладают 4 камерами (по 2 с каждой стороны) для сканирования окружения и ориентации в пространстве, 4 микрофонами, гиростабилизатором, датчиком глубины, 2MP видеокамерой, сенсором окружающего освещения.

Оптика HoloLens устроена очень сложно (если сравнивать, например, с устройствами виртуальной реальности), что обусловлено необходимостью не просто выводить изображение на экран, но ещё и правильно совмещать его с объектами реального мира. Жидкокристаллические проекторы с разрешением сторон 16:9, которые Microsoft назвала «световыми движками» (англ. light engines), создают изображение, которое затем проходит через визуализационную оптику (англ. imaging optics), волновод, combiner (устройство, совмещающее проекцию и изображение реального мира) и дифракционные решётки[5][6]. Линзы имеют 3 слоя — для синего, зелёного и красного цветов — каждый со своими дифракционными свойствами.

Теми, кто пользовался HoloLens, отмечается, что они обладают небольшим полем зрения (при этом субъективные оценки размера поля зрения существенно разнятся)[7][8][9], особенно по сравнению со шлемами виртуальной реальности, что часто характеризуется как их основной недостаток[10]; при этом на Electronic Entertainment Expo 2015 Кудо Цунода, вице-президент Microsoft, сообщил, что поле зрения вряд ли значительно изменится к выходу окончательной версии устройства.

HoloLens может генерировать бинауральный звук, что позволяет имитировать направление звука, создавая иллюзию того, что он исходит от виртуального источника.

HoloLens содержит электрический аккумулятор объёмом 16 500 мА·ч, которого должно хватать на 2-3 часа активного использования или 2 недели в спящем режиме. HoloLens можно использовать во время зарядки аккумулятора.

Управление

HoloLens можно управлять с помощью жестов, голосом (в устройство интегрирована Cortana), с помощью специального кликера (англ. clicker), поставляющегося вместе с устройством, или нажатием кнопок.

Существуют следующие жесты[11]:

  • Air tap — указательный палец, изначально поднятый вверх, опускается вниз и сразу же поднимается обратно; имитирует нажатие кнопки мыши, служит для выбора приложения или другой голограммы, на которую смотрит пользователь;
  • Tap and hold — указательный палец опускается вниз и остаётся в таком положении; может использоваться для скроллинга, масштабирования, перетягивания элементов и т. д.;
  • Bloom — кончики пальцев соединяются, затем ладонь раскрывается; запускает стартовое меню.

HoloLens отслеживает направление взгляда пользователя, соответственно перемещая курсор. Голограмма, на которую направлен курсор, подсвечивается.

Использование

По утверждению главы Microsoft Сатьи Наделлы, основной целевой аудиторией HoloLens является бизнес[12][13]. Как рассказал Крис Капоссела, директор по маркетингу Microsoft, первоначально в компании недооценили перспективность этого направления и представляли HoloLens как устройство, в большей степени предназначенное для игр, но неожиданно сильный интерес, проявленный корпоративными клиентами, заставил переориентировать HoloLens в направлении другого рынка; одним из тех, кто сыграл роль в принятии этого решения, был Наделла[14]. При этом ожидается, что со временем, по мере снижения цены устройства, оно станет широко использоваться также и массовым потребителем, в том числе геймерами.

Сама Microsoft для демонстрации возможностей смешанной реальности представила несколько приложений для массовых пользователей, например, шутер от первого лица RoboRaid, платформер Young Conker, приложение для виртуального туризма HoloTour, Paint 3D и Skype для HoloLens, а также приложение для 3D-моделирования HoloStudio.

Одним из применений потенциально может стать «голографическая телепортация» (англ. holoportation)[15], позволяющая с помощью специальных камер (как утверждается, минимально необходимое количество камер — 2, использование большего количества камер позволяет улучшить качество) в реальном времени захватить 3D-модель человека и воспроизвести перед носителем HoloLens. В ноябре 2016 года исследователи Microsoft Research сообщили, что им удалось сократить требования к скорости инернет-соединения для «голопортации» на 97 % и заставить её работать в движущемся автомобиле; для стабильной передачи данных достаточно скорости 30-50 Мбит/с вместо 2-3 Гбит/c, как было раньше[16]. Однако в настоящий момент неясно, станет ли «голопортация» доступна для широкого использования и, если станет, то когда.

HoloLens также используются или предполагаются к использованию для показа мод[17], для демонстрации автомобиля Volvo S90[18], для обучения студентов-медиков[19], в армии для создания системы кругового обзора для бронетехники[20][21], для помощи хирургам в проведении операций[22] и т. д.

Разработка для HoloLens

На HoloLens можно запускать большинство обычных приложений, использующих универсальную платформу Windows, которые выглядят как двумерная «голограмма» перед глазами пользователя. При этом некоторые API Windows 10 пока ещё не поддерживаются[23].

Для разработки трёхмерных приложений сама Microsoft рекомендует движок Unity[24], а также Vuforia SDK, предназначенный специально для приложений дополненной реальности. Другой распространённый движок, Unreal Engine, в настоящий момент не поддерживает HoloLens. Возможно также создать приложение без использования готового движка, с помощью более низкоуровневых средств — DirectX и Windows API.

Рекомендуемой IDE для разработки под HoloLens является Microsoft Visual Studio.

Для тестирования приложений существует интегрированный в Visual Studio эмулятор, использующий систему аппаратной виртуализации Microsoft Hyper-V.

Галерея

  • Вид спереди

    Вид спереди

  • HoloLens на голове пользователя

    HoloLens на голове пользователя

  • Жест tap левой рукой

    Жест tap левой рукой

  • Жест tap правой рукой

    Жест tap правой рукой

  • Жест bloom

    Жест bloom

  • Сканирование комнаты

    Сканирование комнаты

Примечания

  1. ↑ Microsoft announces global expansion for HoloLens (англ.) (12 October 2016). Архивировано 13 ноября 2016 года. Дата обращения 18 декабря 2016.
  2. ↑ Сергей Юртайкин. Microsoft решила сама производить очки дополненной реальности HoloLens (12 марта 2016). Архивировано 21 декабря 2016 года. Дата обращения 18 декабря 2016.
  3. ↑ Daniel Rubino. Microsoft HoloLens - Here are the full processor, storage and RAM specs (англ.) (2 мая 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 26 октября 2016 года.
  4. ↑ Performance recommendations (недоступная ссылка). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  5. ↑ Secrets of HoloLens optics revealed (англ.) (24 августа 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 21 декабря 2016 года.
  6. ↑ Алексей Лисовицкий. Из чего состоит Microsoft HoloLens и как всё это работает (19 октября 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  7. ↑ Raymond Wong. Microsoft HoloLens has a disappointingly small field of vision (англ.) (11 июля 2015). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  8. ↑ Microsoft's augmented reality Halo is breathtaking, but HoloLens still needs work (англ.) (18 June 2015). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 1 января 2017 года.
  9. ↑ HoloLens' Project X-Ray delivers a first-person augmented reality shooter (16 June 2015). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 12 января 2017 года.
  10. ↑ Matt Swider. This is how Microsoft's HoloLens will address its biggest flaw (англ.) (1 июня 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  11. ↑ Use gestures. Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  12. ↑ John Callaham. Satya Nadella: Microsoft HoloLens will focus on enterprise customers first (англ.) (14 июля 2015). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  13. ↑ Daniel Rubino. HoloLens is Microsoft's 5-year plan to conquer augmented reality computing, dev kits due next year (англ.) (17 сентября 2015). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  14. ↑ Todd Bishop. Microsoft marketing chief on HoloLens: ‘We totally underestimated the commercial interest’ (англ.) (5 апреля 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  15. ↑ Mary Jo Foley. How Microsoft's HoloLens could change communication via 'Holoportation' (25 марта 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  16. ↑ Holoportation. Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  17. ↑ Rachel Arthur. Hololens' Mixed Reality To Transform London Fashion Week Show (9 сентября 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 22 декабря 2016 года.
  18. ↑ Сергей Карасёв. Презентация Volvo S90 в России прошла с использованием очков Microsoft HoloLens (22 августа 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 21 декабря 2016 года.
  19. ↑ Jo Best. HoloLens, MD: Why this medical school will teach doctors anatomy with Microsoft's augmented reality, not cadavers (14 декабря 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 17 декабря 2016 года.
  20. ↑ Владимир Скрипкин. LimpidArmor – украинская система кругового обзора для бронированной техники на базе гарнитуры Microsoft HoloLens (26 октября 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  21. ↑ Вячеслав Ларионов. Украинская компания LimpidArmor адаптирует HoloLens для военных (4 ноября 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  22. ↑ HoloLens used to assist in actual spinal surgery (video) (англ.) (4 декабря 2016). Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 21 декабря 2016 года.
  23. ↑ Current limitations for apps using APIs from the shell. Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  24. ↑ Development overview. Дата обращения: 18 декабря 2016. Архивировано 16 ноября 2016 года.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Microsoft_HoloLens&oldid=8526421