Виртуальная реальность – следующий шаг в развитии компьютерных технологий. Сегодня она популярна и востребована благодаря очкам Samsung Gear VR и Oculus Rift. Но Microsoft шагнула дальше и представила очки дополнительной реальности Microsoft HoloLens, обзор которых позволит вам понять, почему этот гаджет станет неотъемлемой составляющей современного мира.
Концепция
HoloLens – это очки дополнительной реальности. В этом их принципиальное отличие от конкурентов.
Одевая их, человек видит окружающий мир с «внедренными» в него голограммами, таблицами и другими объектами, которые кажутся трехмерными. Взаимодействовать с ними может только тот человек, который использует гаджет. Если группа из нескольких юзеров наденет очки, они погрузятся в один и то же мир дополнительной реальности.
Принцип работы HoloLens прост: голограммы, которые отображаются на стекле, воспринимаются мозгом как реальные предметы. Примерно такой же подход реализован в Google Glass, но в них объекты позиционировались как окна стандартных программ, а не настоящие предметы.
Технология
Очки Microsoft HoloLens – это компактный компьютер в виде шлема, одевающегося на голову. Он мобилен и не привязан к сторонним гаджетам: смартфону, ноутбуку, камере и проч. Отсутствует проводное подключение.
Устройство построено на основе собственного уникального процессора Holographic Processing Unit (HPU), имеет встроенную акустическую систему, камеру, видеоускоритель и сенсоры.
HoloLens оборудован двумя камерами, аналогичными тем, которые используются в Kinect: одна работает в обычном спектре, другая – в инфракрасном. Они анализируют и считывают окружающее пространство. Это – база устройства.
Голограммы выводятся на экран, представленный полупрозрачным стеклом, которое не мешает воспринимать настоящий мир. Такое взаимодействие и создает эффект дополнительной реальности.
Набор датчиков представлен гироскопом, магнитометром и акселерометром. HoloLens распознает жесты и следит за тем, куда смотрит человек. В зависимости от направления взгляда изменяется положение голограмм на экране. Помимо этого, устройство полностью совместимо с Cortana, поэтому поддерживает управление голосом.
Реалистичное взаимодействие с объектами дополнительной реальности обеспечивается двумя технологиями:
- Spatial Mapping (аналог Surface reconstruction) – технология пространственного сканирования, которая после обработки окружающего пространства преобразует его в группу треугольников. Эта информация записывается в память гаджета и используется в логике работы приложения. За счет этого виртуальные объекты полноценно взаимодействуют с голограммами.
- Spatial Audio – технология, отвечающая за реализацию эффекта присутствия. Если объект расположен в определенном месте помещения, звук исходит именно оттуда, где он находится. Благодаря открытому формату динамиков юзер не ущемлен в восприятии звуков из реальности: он полностью слышит все, что происходит вокруг него в настоящем мире.
Применение
- Архитектура и строительство. Дизайн-проект нового здания можно представить в трехмерном виде, показать, что находится внутри помещения.
- Образование. Педагог может наглядно продемонстрировать, как выглядит, работает механизм, конструкция. Особенно эта технология полезна в медицине, когда преподаватель сможет показать студентам работу внутренних органов человека.
- Игровая индустрия. Это одно из главных направлений, для которого можно использовать очки дополнительной реальности.
- Исследования. Ученые наглядно смогут увидеть исследуемую область. Это важно для реализации космических программ.
Внешний вид
По форме HoloLens похожи на Google Glass, но меньше аналогичных разработок от Oculus и Samsung. Дизайн очков проработан грамотно, поэтому они похожи на современное устройство, а не на маску, которая закрывает половину головы.
Для уменьшения веса в очках используется надежный пластик, а в передней части расположено прозрачное стекло. Крепится HoloLens на голове не как обычные очки, а охватывая голову, чтобы создать лучшую фиксацию. При этом пользователь поначалу может ощущать небольшой дискомфорт.
Техническая составляющая
Официально Microsoft не разглашает подробности о технических характеристиках устройства. Но поскольку первые модели уже поступили на руки разработчикам, некоторые из них стали известны.
HoloLens в отличие от других цифровых устройство имеет не два чипа (центральный и графический процессоры), а три. Разработчики дополнительно установили HPU (Holographic processing unit) – голографический процессор.
Центральный процессор – Intel Atom x5-Z8100 с тактовой частотой 1,04 ГГц, бъем оперативной памяти – 2 Гб, внутренний накопитель – 64 Гб, встроенный аккумулятор емкостью 16 500 мАч. Главная гордость Microsoft – графический чип, который, по заявлению разработчиков, обрабатывает большой массив данных, поступающих из окружающей среды.
Устройство работает под управлением 32-битной Windows 10. Не исключено, что в будущем очки дополнительной реальности получат более мощную техническую «начинку» и 64-разрядную ОС.
Управление
Управлять HoloLens можно тремя способами.
- Физически. Управление осуществляется с помощью кнопок, расположенных по бокам гаджета. Они меняют громкость звука, яркость воспроизводимых объектов.
- Голосом. Поскольку в устройство интегрирована Cortana, управлять им можно с помощью голосовых команд. Но, в отличие от голосового помощника для настольного ПК, ее функции расширены: пользователь с помощью голоса управляет голограммами на экране.
- Жестами. Благодаря встроенным камерам устройство распознает жесты пользователя и выполняет определенную команду с голографическими объектами (поворот или перемещение).
При первом включении HoloLens его нужно откалибровать в соответствии со своим восприятием и активировать аккаунт Microsoft Account. Для упрощения этой процедуры используется Cortana, которая рассказывает о возможностях гаджета и учит юзера пользоваться жестами.
Существует два базовых жеста:
- Bloom – раскрывание ладони для отображения стартового меню;
- Air Tap – виртуальное нажатие пальцем, которое похоже на клик.
После этой процедуры перед пользователем открывается стандартное Start-меню, из которого происходит управление настройками, запуск программ, другие базовые действия.
Приложения для устройства распространяются через Windows Store, оптимизированного для HoloLens. Сейчас таких мало и большинство из них – это продукт Microsoft Studios. Они демонстрируют потенциал гаджета.
Помимо этого, юзер может запустить на экране устройства UWP приложения Windows 10. Они открываются в классическом оконном режиме. Для комфортной работы с ними понадобится стандартная периферия, но это не отражается на функциональности.
Функциональность
Учитывая функции устройства, в первую очередь HoloLens разработаны для корпоративного сегмента – партнеров Microsoft: NASA, Disney, Volvo и Universal. Им не нужно будет создавать сложные трехмерные модели, исследовать труднодоступные места, тратя большие суммы. Все это будет доступно с помощью очков дополнительной реальности.
Разработчики удачно продумали дизайн устройства, поэтому во время его использования не появляется дискомфорт. Что важно, линзы расположены на удаленном расстоянии от глаз, поэтому они не влияют на зрение человека.
Еще одно преимущество HoloLens – объекты, которые человек видит перед собой, остаются на том же месте и продолжают функционировать в фоне, если не находятся в зоне восприятия пользователя. Поэтому, когда он запустит Skype, прикрепит его к определенной части помещения и отвернется, после возвращения взгляда в исходную точку окно мессенджера останется на месте. При этом человек может просматривать браузер и параллельно общаться в Skype.
Недостатки
Поскольку технология HoloLens молодая и только развивается, она не лишена недостатков. Часть из них – технологические: пока что не созданы технологии, которые могли бы улучшить работу устройства.
- Угол обзора. Одно из главных ограничений HoloLens – «скромный» угол обзора, который находится в пределах 120 на 120 градусов. На практике этот недостаток нивелируется через определенное время, когда человеческий глаз и мозг адаптируются к новым условиям.
- Еще одно ограничение – способность каждого человека воспринимать информацию с помощью органов зрения. Это происходит со своей спецификой, в зависимости от организма, что тоже влияет на работу HoloLens.
- Мощность «железа». Размеры HoloLens ограничены, поэтому установка внутрь компактного корпуса мощного «железа» невозможна по ряду причин, одна из которых – охлаждение. Система охлаждения в очках виртуальной реальности пассивная. Отведение тепла от компонент выполняется воздухом, который проходит через дужки очков, равномерно распределяясь по корпусу. Установка более мощного процессора повлечет увеличение тепловыделения и снижение комфортности использования гаджета.
- Качество воспроизводимого изображения. Для полноценного восприятия дополнительной реальности необходимо, чтобы дисплей имел высокое качество, как и сами голограммы. Первое зависит от инженеров Microsoft и технологий, а второе – от разработчиков контента для HoloLens.
В то же время при использовании очков дополнительной реальности от Microsoft нет никаких побочных эффектов в отличие от Samsung Gear VR2 S6, когда поначалу человека подташнивает. С HoloLens такого не происходит даже на первых минутах использования устройства.
https://www.youtube.com/watch?v=aThCr0PsyuA
Вывод
Microsoft HoloLens – уникальная разработка, которая имеет место быть. Но ее функциональность «упирается» в современные технологии с развитием которых разработчикам удастся сделать очки более производительными и массовыми.
Стоимость гаджета составляет 3 тысячи долларов и он выходит ограниченным тиражом, поэтому о глобальном использовании говорить пока рано.
