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技压全场!微软HoloLens全息AR眼镜首发详评
技压全场!微软HoloLens全息AR眼镜首发详评

10年后回忆2015/2016年,大家或许已经记不起双摄的iPhone 7 Plus、记不起爆炸的Note7,但大家肯定会记得HTC Vive和微软的HoloLens。特别是后者,它注定是一个时代的里程碑,即便几十年后回来,它会像诺基亚功能机、掌上游戏机、苹果iPhone一样在历史长河里成为一段历史的界碑。

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HoloLens的开发版在2016年初才开卖,它是很多机友的梦幻设备,可以实现钢铁侠头盔一样的效果,但超高的购买门槛让大家很难了解它。它有很多很有趣很特殊的设计,无论是对于从业者还是充满好奇心的机友,它都是个值得深入了解和体验的设备。

PS:全文超过1.2万字,内含大量科普和GIF,手机党注意流量安全。

硬件配置

  1. 三维与体重:26.5*19.5*8cm(头带有一定的调节余度),579g

  2. 屏幕:2块16:9的半透明屏幕,总像素230万像素,自动瞳距调节。单侧屏幕实际测量1.26英寸*0.65英寸,折合约1.45英寸

  3. 传感器:4个环境摄像头,1个景深镜头,4个麦克风,1个光线传感器,红外定位灯

  4. 生物识别:声控、人生识别、焦点追踪、手势识别

  5. CPU:英特尔Atom x5-Z8100,14nm制程,4核心64位,1.04GHz主频

  6. 存储:2GB 内存(应用存储900MB),64GB Flash存储,开机可用54GB

  7. 续航:16500mWh电池,2-3小时连续使用,2周待机

  8. 摄像头:240万像素摄像头,最高拍摄236万像素(2048*1152)的照片,以及110万像素(1408*792)@30帧的视频。

  9. 系统:32位Windows 10,具体版本号10.0.11802.10333

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HPU:这是HoloLens体验背后最核心、最特殊的部件,甚至连名字都是微软自己定义的,HPU全称是Custom-built Microsoft Holographic Processing Unit。它是定制的多DPS集成芯片,台积电28nm HPC工艺,由24个Tensilica DSP组成,每秒可以处理1万亿条指令,集成8MB SRAM缓存和1G LPDDR3内存。12x12mm的BGA封装面积,10W功耗。

通过Tensilica DSP可拓展性,微软额外增加了10条专门用于加速HoloLens处理速度的特殊操作指令,以提高HPU处理VR以及AR数据能力。同时针对Win10,HPU会对返回的数据进行预处理以减轻CPU负担。

如何购买:HoloLens的价格和购买难度也很特殊。HoloLens在2015年1月的Build 2015 开发者大会上发布,开发者版本到2016年年初才开卖,定价3000美元。此外,它还是部有钱都不一定买得到的设备。除了前期投资方,普通用户还得有一个“业内人士”属性的Windows账号、回答预购网页上的问题并通过微软工作人员审核才能下单购买。

科普与背景

智能手机都还在飞速发展期的时候,Google、微软等巨头都已经开始在这个新“风口”布局:先是2013年底的Google Glass惊艳全场,Facebook在2014年以20亿美元高价收下Oculus,之后就是2015年1月的微软HoloLens和同年3月发布并广受好评的HTC Vive,跟着风口起飞的还有三星Gear VR、国内的暴风和一大票VR设备。

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在设备之外,2012年的动漫作品《刀剑神域》和2016年7月席卷全球的《Pokémon Go》游戏分别是绝佳的VR和AR普及教材。那VR、AR和微软提出的MR,究竟是什么东西呢?

  1. VR:全称VitualReality(虚拟现实),用大白话讲就是电脑/手机渲染和模拟视/听/嗅/触等各种感觉,其主要任务是用可以跟随动作实时反应的画面,提供视觉上的“没入/沉浸感”,代表是Oculus Rift和HTC Vive。

  2. AR:全称Augmented Reality(增强现实),即在现实画面上叠加虚拟信息/图像,最著名的设备是Google Glass。在《Pokémon Go》游戏里,手机其实已经是AR设备了;

  3. MR:全称Mixed Reality(混合现实),这是微软在发布Hololens时提出的概念,但本质上还应该被归到AR里。MR里包括对周围空间的三维建模,虚拟物体可以像实物一样固定在某个位置和高度,大小和光影效果会跟随着距离和角度变换。HoloLens简直就是最完美的《Pokémon Go》游戏设备,虽然实际上并不支持……

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VR和AR都是近年热起来的技术,虽然同样面临严峻的便携、穿戴和续航问题,但它们的技术需求完全不同。VR最大的技术瓶颈是响应延迟,每一帧画面从渲染到显示的时间要控制在20ms以内,才不会导致明显的眩晕,这需要极高的空间位置取样速率、运算性能和显示面板性能(高刷新率、低余晖)。

AR的技术瓶颈相对要小一些,因为处理的主要是叠加物体和空间建模问题,不需要对整个视野进行渲染。这也是Oculus Rift和HTC Vive都需要性能强大的主机和空间指示装置,但Hololens可以用Atom处理器外挂HPU,并且可以独立工作2-3个小时的主要原因。实现难度上的巨大差距,极有可能让AR远早于VR开始大规模应用,因此笔者更看好的也是AR技术。

原理与特殊点

HoloLens 最让业界激动的是下面几个点:

  1. 上面提到的多用户交互

  2. 全息显示的画面精度很高而且眩晕感极其轻微

  3. 可以独立工作,而且续航达到3小时级别

  4. 无需外部线缆和辅助部件

  5. 搭载的是win10,学习成本低,而且直接使用win10的UWP (Universal  Windows Platform)通用应用

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显示技术:简单的AR只是在视野上叠加屏幕,技术核心更多是在显示器和体积。Google Glass上用的是Himax的Color Sequential LCOS显示器(型号HX7309),显示面积4.8*2.7mm,分辨率640x360。其关键是用透镜让OLED光源的光线变成平行光,等效于屏幕位于无限远处,人眼就可以正常放松地看到屏幕了,否则肉眼根本看不清只有1、2cm距离的屏幕,即便能看到,视觉体验也会非常糟糕(可以脑补斗鸡眼的视觉体验)。

SLAM实时定位与地图构建技术:微软Hololens除了上面的显示器问题外,其主要突破在空间建模上,关键在基于深度识别的 SLAM技术可以实时检测周围空间的深度信息,并应用在虚拟影像的投射上。虽然Oculus Rift和HTC Vive都用到了空间建模和位置识别,但它们都得配合放在周围的摄像头/红外灯辅助,而且活动空间因此受限。

HoloLens的突破在于它单靠自带的多组摄像头和传感器,即可对周围空间进行XYZ三轴建模并识别用户的手势操作(当然,这和AR技术对响应速度和精度要求相对较低有关)。而这个空间三维坐标轴的建模操作,也让多部HoloLens 之间共享虚拟物体并进行交互成为可能,即用户B可以看到用户A生成的虚拟景物。事实上,微软发布会上现场摄像机拍到的就是这样的交互视角。

外观与配件

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自带硬壳的眼镜保护包


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可更换的鼻托


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硅胶绑带


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只有一个按钮的蓝牙体感遥控(应该是内置了陀螺仪,可以识别手部的转动和位移)

HoloLens配件包括保护包、擦镜布、遥控、2个不同长度的可拆卸鼻托、附送的硅胶绑带、mirco-USB数据线与充电器(机器可以直接使用普通的手机充电器)。


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HoloLens的360度外观


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HoloLens采用内外圈头戴设计,除了顶部和内外圈可能摩擦的部分是金属外,整体都是类肤涂层处理,拿上手非常舒服。顶部的金属条上还有类似手机的天线隔断条,因为机器一般都是反放,这个位置会经常和桌面摩擦。此外,它后面就是电路板,金属材质除了提升耐用性外还可用作散热,设计非常用心。

外圈后端的电源按钮,自带了5点式的电量指示灯。外圈左右两侧分别是亮度和音量调节按钮,“音量/亮度+”按钮都是凸起,而“音量/亮度-”则是内凹设计,这种细致的设计同样值得国内同行学习。


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外圈有两个可以拉伸的“关节”,可以根据用户头部大小进行拉伸。


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内外圈通过两侧的转轴连接,最大旋转角度大概为35度。这个转轴上还有用于调节外圈前后的滑轨,以及头顶硅胶绑带的插孔。底部是亮红色的扬声器,开孔向内侧倾斜以减少“漏音”。


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内圈是和头部直接接触的部件,内圈内部都是海绵绒布,按压手感和枕头里面的记忆海绵很像,甚为舒服。很细致的地方是,在内外圈可能摩擦的地方覆盖有金属保护,不过实际使用时,这个金属转角是会刮伤内圈的类肤涂层的……

内圈通过后部的旋钮调节长度,调松之后发现微软居然把产品的电气信息收在了伸缩带的内部,不得不佩服其工业设计。


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机器正面的巨大弧形背后是数目夸张的摄像头群,在两侧可以看到4个存在感很弱的麦克风开孔。HoloLens的透明显示器是明显的4层设计,被完整的塑料框架包围保护。在光线下能看到显示器本身的颜色,以及显示器面积确实是偏小了。

外观与做工小结:

外观设计方面,HoloLens外形关键词是科幻和帅,再加上设备类型上的独一无二,它是一部让人过目难忘的电子产品。内外圈设计、简洁线条、上下前后都可调的绑带、太空枕般的头箍内衬、红黑配色这些即便放到5、6年后估计也完全不会落伍。

HoloLens的用料只能用“好顶赞”来形容,虽然组装精度只是中等偏上的级别,但拿上手的时候就已经让人有种单卖硬件就值回票价的充实感。因为软性材料很多,软绵绵的触感,让人感觉它远比Google Glass人性化和舒服。但大面积的类肤涂层和软性材料很容易留下使用痕迹,使用寿命方面也有一定的忧虑。另外,作为穿戴设备,完美用料往往意味着体重一发不可收拾……


结构

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HoloLens的本质是“空间感知系统+头戴式半透明显示器+主机”,三个部件错落布局:

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  1. 空间感知和动作捕捉系统在超大弧形的保护玻璃后面,里面集成了4个环境摄像头、1个景深镜头、4个麦克风、1个光线传感器,摄像头旁边的4可方块是红外发射器。


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  2. 感知系统下方是透明的投影式屏幕。屏幕结构很特殊,正中间的投影模块是HoloLens正中央凸起这么多的主要原因,两侧是分别负责让红绿蓝三原色显色的玻璃材质“投影幕布”,加上负责折射的最外层玻璃,整个屏幕加起来有4层,大概只有1.46英寸的屏幕有近半3-4mm厚。

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  3. 集成了CPU+HPU和外围芯片的“主机”部分放在顶部,它外面还有用作散热和保护的金属包边。

机身背后是两块对称的电池模块,用于平衡前后部分重量。


实际佩戴

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眼镜和不戴眼镜的佩戴效果(感谢爱搞机@崔野的激情上镜)

  1. 结构:为了分散579g的巨大重量,微软用的是非常少见但效果卓著的内外圈设计,内圈可以用接近35度的角度倾斜以“卡”在头上。考虑到不同用户的头型和重量分布,官配有两种长短的鼻托和可以自行添加的硅胶头带。因为内部头箍固定已经足够紧固,近视用户卸下鼻托也不会有什么影响。

  2. 佩戴要求:机器可以只用内部头箍固定,对近视宽容度很高,戴着眼镜也能直接佩戴,笔者500度近视+黑框眼镜都毫无压力。近视用户唯一的遗憾是,因为眼镜挡着,无法把眼镜推到最近距离,视角(FOV)大小会受影响。

  3. 舒适度:机器的内外圈都有可拉伸弯曲的结构,内圈有太空枕般的绒面垫,包裹感和触感一流,但对于头型较扁的用户,太阳穴两侧的压力较大,基本戴40分钟就会因为疼痛而不得不摘下来休息了。

  4. 重量与拖拽感:579g的重量远超Oculus Rift和HTC Vive,但佩戴感也远比想象中轻松,不至于说成为颈椎破坏者,毕竟摩托车头盔和战甲头盔都要比HoloLens重。较快速度转头时会有明显的惯性拖拽,再加上操作指向都也要靠脖子转动,对部分女性用户颈部肌肉可能会有点压力,但正常成年男性的顾虑不大。


用法与交互

HoloLens机身上就“电源、亮度和音量加减”5个实体按键,再配上只有一个按键的体感蓝牙遥控就是所有的实体部分。其余所有交互都是通过两个手势和语音完成(动作识别应该是来自于微软Xbox的手势操作附件Kinect的技术积累)。

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机器只有两个手势,五指聚拢后张开就是开始菜单(其实就是程序列表),食指竖起后压下是确定(官方名Air tap)。为了保证识别率和降低误触发,这两个手势的动作都比较少见,但很容易上手。手势操作的考核点包括下面几个:

  1. 操作区:在HoloLens视野前方30cm-1米左右是操作区,手部正常屈伸时,视角往上30度,往下50度左右都能正常识别。眼镜下方区域灵敏度稍高于上方(手抬抬太高,镜头就“看不到”你的手指了)。实际使用时手得一直悬空,没有椅子扶手支撑的话很快就会酸痛。

  2. 焦点与选择:这个有点反人类,也是上手后落差最大,也最“旧时代”的部分。HoloLens的焦点就是视野最前方,操作方式用的就是鼠标那一套——头指向哪里,指针就指向哪里,然后用手势进行确认。鼠标操作逻辑的另外一个“副作用”是机器无法支持双手操作……和大家预想的双手追踪完全不是一回事,无法像科幻片那样随手抓窗口。

  3. 灵敏度&防误触&光线要求:在识别区内,只要完整做出动作,即便在一片漆黑中,机器都能很快识别。一周合共超过10小时的体验下来,也没有出现过动作误触发的情况,防误触效果很好。使用时间长手臂有点酸之后,偶尔会因手姿不正或者位置过高过低而无法识别。


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输入/悬浮键盘:通过像窗口一样漂浮的键盘,由头部控制焦点,让视野最前端指着不同按键,再通过Air tap确认手势进行逐下点击。体验很新鲜,但效率比智能电视的遥控还低,又慢又累,和键盘就更加没法比了。

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语音与Cortana:系统和很多第三方程序都支持“select、next”等语音指令,但可用性不高。其一是很多第三方程序里的识别率不高,其二是机器对读音要求较高,笔者中式英语经常无法识别。而Cortana其实就是桌面版win10的那个,甚至连界面都完全一致。

蓝牙遥控:HoloLens的遥控只有一个“确定”按钮(还有个要用卡针才能戳进去的蓝牙连接按钮),内置三轴传感器,可以代替单手完成点击、三维方向拖拽的操作,但空间位移的灵敏度一般,拖拽体验还不如用手精准。另外,不知道是我们拿到的机器问题还是原生设定,每次开机后都得进入蓝牙设置页面才能再次激活遥控(为了功耗?)

外接蓝牙设备:蓝牙鼠标键盘都可以直接连接,键盘方向键可以在部分界面使用,大幅提升打字体验,而且键盘输入的时候那个悬浮键盘是不会弹出来的。但鼠标比较悲剧,连上去之后移动和点击都无效。

视频与截图输出:上面是人和机器的交互,视频和截图是机器和世界的交互。同时按下音量上下按钮可以截图,默认提供facebook、推特和onedrive的分享和上传,在国内环境导出比较困难。HoloLens自带240万像素的摄像头,最高拍摄236万像素(2048*1152)的照片,以及110万像素(1408*792)@30帧的视频。除了人眼视角的画面外,也会叠加用户看到的虚拟画面输出,效果很有震撼力。

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良好光线与暗光成像对比图

但机器的摄像头分辨率和成像效果,即便放在200万像素摄像头里也只是中下水平,辨析力勉强够看到2米内的模型细节,唯一值得点赞的是它弱光下也能有不错的画面亮度。此外,可能是为减轻硬件压力,叠加的虚拟物体在视频和截图里的锯齿远比肉眼所见严重,让截图和视频掉了一些逼格。


系统

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任何时候,五指散开可以在唤出悬浮的开始菜单,默认9宫格显示app


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系统设置界面是非常地道的win10,但内容被大幅精简(默认窗口大小且没被拉近,导致截图精细度非常一般)


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同样熟悉的wifi管理界面(可以通过拉近/拉大的方式进行放大窗口)


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蓝牙连接页面


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系统信息截图


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空间管理(系统可用58.2G,最占用空间的居然是自己拍摄的录像)


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每个普通窗口上面都有一堆用于移动/缩放窗口、滚动/移动内容的按钮


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打开任何窗口或者要移动的时候都会有鲜明的边界


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拖动边角缩放,拖拽移动,窗口最大可以占满一整层楼(但长宽比例不可变)


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所有窗口都有自己的厚度并悬浮固定在空中

HoloLens 运行的是定制版的32位win10,版本号10.0.11802.10333,开机速度奇快,在15-20秒左右。它是win10的独立分支,全称是 Windows Holographics,win10上的 Windows Universal 通用应用都可以直接运行,但和当年被遗弃的surface RT类似,传统的exe程序就不用想了。

更感人的是,它和win10本身一样,是开放给第三方设备搭载的,可以让其他硬件厂商做类HoloLens的兼容产品。在北京时间10月26号晚上的发布会里,微软也宣布惠普、戴尔、联想等5大传统PC厂商也将推出相关的VR/AR设备,起步价在299美元(2000人民币左右)。它们搭载的很可能就是HoloLens 上的这个 Windows Holographics系统。

  • 交互逻辑:所有的系统功能都收在开始菜单里,其右侧有程序列表。菜单唤出后像部漂浮起来的Windows Phone,会自动跑在视野中间。系统没有发布会时那么多的特效,但菜单逻辑、造型和设置菜单都是熟悉的味道,上手门槛为0。

    HoloLens依旧以“窗口”为交互主体,所有非定制的全息3D应用都以窗口的形式展示,而且沿用了“鼠标指针”等大量的传统操作理念。常规窗口上面有一大排传统的按钮用于调整大小、移动、关闭、页面内容缩放和滚动(游戏和交互程序的这些按钮在图标下面而且可以折叠起来)。这些都很有微软的工程师气息,让机器非常容易上手,但也有种进化不完全的感觉,而且操作效率也确实很偏低。

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  • HoloLens的视野里,目及所见都可以是“桌面”,任何位置都可以放置窗口,软件打开后第一个操作就是要求被放置的位置。用它可以轻松做到无限屏幕输出,这才是最终极的多屏体验,如果鼠标能正常工作,对生产效率来说简直就是无解地高(然而现在普通鼠标是无法操作了)。

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    在不同wifi下空间数据,根据空间和安放的窗口多少,大小从20-300MB不等

  • 空间建模:和穿戴设备不同的是,HoloLens给一个空间建模之后,它会以当前连接的wifi名为这个空间命名,并保留这个空间和已打开的程序的完整三维信息。直接效果就是,机器能认得你的办公室而且之前打开的窗口还会丝毫不差地在原位!办公室、书房、卧室、大厅都可以当做独立的“桌面空间”,而且数据不会相互干扰。第一次发现这个特性的时候,不禁感叹微软黑科技大法好。

  • 流畅度&稳定性&兼容性:开始菜单可以任何程序里直接用手势唤出,响应比较快,滚动页面、浏览器滚动都很流畅。但大型程序和游戏开启速度明显偏慢,可以看得出Atom处理器的无奈。

    微软不可思议的给机器配的2G内存估计是整机最大的瓶颈,多开几个浏览器页面就会出现重加载了,6月系统更新后的HoloLens也只能保持3个程序在前台运行,再之前的程序会被像iOS的假后台一样被挂载并加以阴影涂层。而稳定性完全够用,10多个小时的使用没有出现过系统崩溃,45个程序里有2个第三方程序闪退,比想象中要好很多。

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免费应用列表

应用程序与资源:

  1. 系统自带Windows store应用商店、edge浏览器、cortana、相册、使用教程和眼镜校正几个基础软件;

  2. 大家都熟悉的额外程序有Skype、OneDrive、文件管理器几个;

  3. 软件资源方面还很欠缺,就像VR刚起步时的尴尬,整个应用商店所有的免费app和原生的程序加起来只有45个,付费应用在10个左右。当中HoloStudio、HoloTour等很多还是微软自己做的,真正第三方程序的制作质量也是良莠不齐。

游戏,很多游戏的目的更多是在展示HoloLens的可能性,其完成度并不高,下面只概括一下几个值得玩的:

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  1. RoboRaid是暂时最刺激的游戏,机器扫描空间之后,蜘蛛型的机器人会在真实的墙面钻出来,我们用确定手势来开炮。游戏用官配的Click遥控会快而且舒服很多,游戏不长,但难度设置得当,可玩性较高;

  2. HoloTour是旅游景点展示app,带有真实位置信息的全息实景图片,可以这个1:1的环境里走动和查看景点信息,但只有罗马等几个旅游景点;

  3. Fragments是悬疑游戏,其在真实空间直接渲染出全息的人物/老鼠等物体,跟着线索跑就好了,整体偏恐怖惊悚向,AR/MR玩起来很有代入感;

  4. Galaxy  Explorer是著名的星际漫游应用,在面前直接显示银河系/太阳系/地球的三维模型,除了画面震撼外,交互只有缩放和听介绍,略显枯燥;

  5. 人体骨骼的构造模型展示,在视野等高的位置显示人体的多层结构模型,但只能跟着说明一路跑下来,几乎没有交互,比起游戏,它更像是个视频。但1:1人体三维全息模型在面前,可以非常直观地看到器官的具体位置和形状,是一流的教学用具;

  6. HoloStudio:是模型叠加的组合应用,对于初学者很友善,一大堆模板可选,对素材进行拉伸放大可以组装出很多东西。普通用户尝鲜后估计就不会打开了,它更多是用于给开发者创作应用和素材用的。

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开发者模式:前面提到,在国内网络环境要导出机器里的视频和图片很麻烦,但微软的 Windows Device Portal 是非常方便的无线连接方式,打开功能开关,和电脑连在同一个Wi-Fi,在电脑浏览器输入设备ip地址就能以web网页的形式管理机器和媒体内容。什么CPU、系统、内存、网络、软件进程、帧率、三轴空间校正都在里面。

显示效果

技压全场!微软HoloLens全息AR眼镜首发详评HoloLens的屏幕就是镜片本身,整体透光率在60%-70%左右,即便没通电也能看到镜片玻璃上“彩虹散射”。黑暗中较快速转动头部,可以看出原来白色的点稍微分离出红绿蓝的单原色,屏幕颜色估计是由这三块分别负责三原色的玻璃叠加而成:

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  1. 视角(视场角/FOV,视野大小角度):HoloLens视角偏小,即便压到最贴近眼睛的距离,视角只有上下30度,左右40度的范围。这个30来度的视角,大概等效于1米开外的24-27寸屏,2米开外40寸左右的大小。作为对比,人类双眼FOV是接近200度,VR设备一般都有100多度的视野,HTC Vive为110度,当中最高的StarVR则达到了210度。核心的视野问题,注定了HoloLens看视频的体验还不如普通的VR设备,这是比较可惜的,只能等现实技术的提升让屏幕面积增长了。

    虽然镜片很大,但屏幕只有镜片一半的大小,两侧角落还有小缺角。画面边缘会有比较明显的有“彩虹”色散和漏光影响效果,导致视野范围远比想象中小。初上手不熟悉显示区域的话,会有戴着望远镜看世界的违和感,所幸的是人类“脑补”能力强大,10来分钟就能习惯。

    初次戴上去肯定会和大家想的还有很大落差,但这个视野就像开向无尽AR世界的门,整个AR空间都可以用来放“显示器”,面向那个方向就能看到那个区域的东西。即便是小视角也无法抵消这巨大世界带来的震撼。

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  2. PPI/精细度:它的PPI高到肉眼几乎看不出它虚拟内容的像素点,精细度轻松秒杀现役所有的VR产品。HoloLens的瓶颈还是孱弱的性能,机器本身渲染的虚拟界面就比较简单“粗糙”,显示精度再高也无奈显卡输出太低……

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  3. 亮度:HoloLens这种叠加显示设备,它的亮度高低会影响虚拟物体的透明度,亮度越高,虚拟物体越不透明,越真实。机器最低亮度在暗室里会显得稍微偏亮,最高亮度下,虚拟物体可以盖住正常办公室灯光下(120尼特左右)的物体,把一个虚拟窗口放在一个显示器前面也毫无违和感(当然里面的PPI还是差很远)。亮度跨度可以应对几乎所有室内场景,但室外使用的话,只能等晚上了。

  4. 眩晕感:经过折射的光线以平行光形式进入双眼,让双眼误以为是来自无限远的光线,看起来不会有廉价VR设备那种近距离盯屏幕的痛感。HoloLens刷新率为每秒60帧,唯独叠加到实景上的虚拟物体是渲染的,肉眼基本看不出画面闪动,毫无眩晕感。比起眩晕,头戴舒适度是更大的问题。因为眼镜部分遮蔽了视野,所以戴着走路时会稍有不稳。

AR/MR效果

影响AR/MR的代入感的核心是SLAM实时定位与地图构建技术,后者直接影响用户视角变换/移动时,虚拟物体悬浮的精度,中途会不会出现物体跟丢、不平稳以及抖动等问题。整体代入感大概通过下面几个点进行评价:

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多窗口展示

  1. 叠加精度和悬浮稳度:在视野中,基本就是“粘在”了空中的级别,离开1-3米左右无论是摇头、跳动等操作,虚拟物体都稳如泰山,只有在虚拟物体被穿越墙体放置或者用户跑太近会有物体抖动,这是最黑科技的一个点,要知道HoloLens是在用着自己身上的摄像头进行建模而且是电池供电的,这个SLAM建模不得不服;


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    远距离的虚拟物体会有比较明显的位移抖动

    当然,微软的方案也不是完美的。因为检测摄像头在用户头上,越远的虚拟物体在用户移动的时候抖动越严重,这在3米内感觉不出来,但当在游戏中要瞄准7、8米外的虚拟物体时就能发现,自己的头部轻微的抖动被放大到影响瞄准的地步了;

  2. 延迟:每秒60帧的屏幕刷新率,无论是会跟随视角的“开始菜单”,还是“固定”窗口,在头部移动的时候都不会有虚拟物体出现画面延迟的问题,特别是后者,动再快也不会像window系统本身那样出现窗口掉帧或延迟,简直感动;

  3. 音效:两个扬声器离耳朵很近,而且是定向开口,漏音少到让人以为是骨传导耳机,耳朵听着很有震撼力的音量的时候,旁人也只听到轻微的声音,让这个AR/MR世界多了层隐私和神秘的色彩;

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    微软发布会中的摄像机视角(实际玩并没有发现那么帅的手部武器)

  4. 多机互动:不同用户可以共享一个坐标系/建模数据,看到相同的虚拟物体,这在教育、多人游戏的时候都用得着,可以YY一下大家都用HoloLens玩AR版的Pocketmon Go的场景……而微软发布会上摄像机就已经是在和演示者的HoloLens互联了。

续航与发热

HoloLens配备16500mWh的巨型电池,机器其他部分装的几乎都是电池,其后面有5点式的电量指示灯,电量低于20%和10%都会有语音提示没电。中等亮度使用,续航在3.5小时左右,中等亮度40分钟小型游戏,掉电15%左右。极限情况下降低亮度,在设置菜单调整机器或浏览文字网页,续航完全可以达到6个小时以上,官宣待机时长达到2周。

要知道,用手机的VR盒子因为调用了手机大量传感器,续航也在4小时左右,HoloLens的续航远比想象中强,已经不是影响使用的重点因素了:在被它夹得有通感之前,是肯定是有电的了(斜眼笑)。

在26度空调下,机器使用10来分钟会感觉到两侧温热,顶部的金属部分会稍微偏热,但对于没有风扇散热的设备来说,这是正常表现,不功不过。充电的时候金属部分貌似有少许“静电泄露”,手摸上去会有点麻。

实际用途与问题

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不但窗口数目惊人,在不同房间走动,之前开的窗口都停在原来的位置

和HoloLens一周合共超过10小时的体验下来,经历了“黑科技惊吓、微软大法好、习以为常、还有待改进”的心境变化。虽然微软又搞出了MR(混合现实)的概念,但它本质上还是AR(增强现实)。虚拟物体定位效果已经到了以假乱真的可用度,非常震撼,但孱弱的GPU性能渲染出来的物体确实还有很大的提升空间。

HoloLens的最大优势是整个三维空间都可以用来建立窗口,透过它看到的世界都可以经过虚拟窗口/物体强化,关键词是多窗口和随时随地。微软2012年放出的视频中,那个满世界都是触摸屏的世界,用HoloLens来实现貌似是更加现实和可行的方案。

这个产品再次警醒我们,除了彻底改变世界,我们还有改变自己的道路可走:要沉浸感,要不真的做巨幕,要不把屏幕直接放在眼边,这就是完全沉浸的VR;要物体增强,要不在所有物体上都加上屏幕,要不就像HoloLens一样,在我们的视野里给物体加“数字标注”,这就是AR/MR。

HoloLens的实际用途:

  1. 我们可以省下电视和电脑,在电视原来的位置放个播放窗口;

  2. 在办公桌上一口气加7、8个浏览器/文件管理器窗口;

  3. 在厕所梳妆镜边上放上天气app;

  4. 在书桌和冰箱边放上便签的窗口;

  5. 在厨房随手放个菜谱和视频播放窗

在工业/游戏领域:

  1. 即便装修还没开始我们就可以实地/异地虚拟浏览效果,设计师和买卖楼盘的人都会感动哭的吧;

  2. 汽车、硬件等产品设计师甚至3D打印都不需要,三维物体就出来了;

  3. 教学上,星系、人体、机械结构的三维全息的信息展示,比千言万语都要实际和快捷;

  4. 甚至是完全体的Pocketmon Go、刀剑神域剧场版中的AR效果这些,现在都能直接实现

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新科技刚开始时很惊艳,但大家很快会习惯,习以为常是很快的事情。今天回看Google Glass,它只是把显示器和摄像头做到了眼镜上而已。如果能搞定续航,它会是个非常适合用来代替手表,并完成简单的信息显示工作的设备。而hololens,更像是终极的多屏显示工具,而且所有窗口的位置、大小都可以随时调整。第一次,我们可以在任何地方打开窗口,这是第一次,我们让windows窗口真正的三维化了。

但要解决的问题还是很多:

  1. HoloLens还是太重了,连续佩戴时间很难超过1小时,很难带出门;

  2. 视野还远远不够,无法一眼收下太多内容影响了效率;

  3. 现在的窗口上那一堆按钮确实显得太“落后”低效了;

  4. 现在的体感操作还太低效太累,锻炼身体的效果很好,但绝对不适合每天8小时、一周7天地使用。

总结

作为初代产品,HoloLens的意义绝对不亚于第一部手提电话,不亚于初代iPhone。HoloLens虽然很酷,但如果问我值不值购买的话,我会坚定地回答——不。该版本是开发者版,本来目标用户就是开发者,不建议普通用户为了尝鲜剁手。微软的AR/MR生态还没建立好,里面都是面向开发者的工具,都是用来向业界展示可能性的应用,甚至直到10月26日微软发布会,微软才刚把3D的画图软件做出来。

HoloLens完成度很高,体验比HTC Vive还要震撼。但若非用于开发,它还是躺在展示厅里让大家体验未来更有意义。对于日常用户,尝鲜之后它真的只适合进行“屏幕拓展”,机器性能和窗口PPI还远远不够。

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一种技术或材料,它们很快就会走过自身的高速发展阶段,锂电池、电脑、手机无不如此。人类的科技从来没有改变过一样东西的发展周期和瓶颈,我们只是在“旧玩具”走到尽头之前就找到“新玩具”而已,从石器到铜器、从铁器到现在的钢、铝、钛都是如此。

在近几年的科技领域,作为旗手的Goolge Glass无疾而终,Oculus和Vive花了几年才叩响VR世界的大门,而微软HoloLens一出生就以很高的完成度展示了AR/MR的可能性。微软的风头在被Google和苹果打压了好几年之后,终于硬了一次。每个上手HoloLens的人都会不禁发出感叹“微软大法好!”,机器的完成度和应用领域比google glass高太多太多了。

很多年没有遇到过进步如此大的产品,这种科技的乐趣,仅仅体验就能让你打从心底里笑出来。HoloLens和HTC Vive的体验都很新奇很震撼,这是再多的言语和视频都无法展现的震撼。它们是两个方向略有不同的未来,但可以肯定,它们都是未来。Google之后,微软也给出了自己对未来的答卷,苹果你呢?



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