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揭秘微软黑科技,HoloLens是这样炼成的
本文作者 徐浩 ,中国科大理论物理专业在读, 对航空、计算机感兴趣,爱玩无人机。本文首发知乎,已获得作者转载授权。
今日,微软 Kinect 技术参与人 Alex Kipman 介绍了微软新一代虚拟现实技术 Holograms。Holograms 借助头戴设备,让用户以实际环境作为载体,实时处理、获取虚拟信息。比如,在墙上获取消息、查找联系人,在地上、家具间玩游戏、在客厅墙上直接进行 Skype 视频通话、观看球赛。事实上,用户甚至不需要任何信息载体,所有数据都直接通过头戴设备呈现在用户眼前。
与此同时,微软也发布了自有 Holograms 技术设备 HoloLens。从外观上,看这款设备很可能使用了微软此前购买的 ODG 智能眼镜相关技术。据介绍,HoloLens 带有透明镜片,内置高端 CPU 和 GPU。
看过这段视频,绝对是款拽酷炫屌咋天。沉寂了这么多年的微软,似乎终于要崛起了。那要如何评价 HoloLens 的黑科技呢?
引用宣传视频里面的一句话:
It was science fiction, Microsoft brings it into science fact.
HoloLens 所实现的效果并不是微软一家的创新,他早已流传在种种科幻电影中。HoloLens 是一个 Oculus+Kinect+Jetson TK1 集成起来的夹在鼻梁上的嵌入式怪物。脑补一下把 Kinect 带到头上的情景吧。微软做到了!
首先给没有看宣传视频的孩子介绍下 HoloLens 吧,HoloLens 是一个基于深度摄像头,高性能处理器和双屏幕显示的进阶版 Glass,长这个样子,具体参见微软官网。
根据我目前看到的信息,HoloLens 需要的技术支持包括三个部分:
实时的三维计算
这是游戏届玩烂的东西,可以说在阿凡达之后拉开了一个时代的幕布,经过 NVIDIA、Intel 等公司的苦心经营,实时的双摄像头渲染已经很成熟。微软终于把这种技术推向了更广的领域。下图这种效果在也就是现在是游戏级别的水平。
精准的姿态确定和位置确定
根据网上流传的信息,可以肯定微软采用了基于深度识别的 SLAM(实时定位与地图构建)技术。这里解释一下什么是 SLAM,就是通过传感器获取环境的有限信息,比如视觉信息、深度信息、自身的加速度和角速度等来确定自己的相对或者绝对位置,并完成对于地图的构建。
SLAM 的准确度对于最后的显示效果非常重要,姿态确定就不是事儿。几十块的电容式陀螺仪或者几百块的 MEMS 抄几段代码就好,但怎么确定位置就是微软的功力了。当然深度摄像头这种事情微软常年吊打整个行业,Kinect 快成行业标准了(帮助了多少论文发表)。想想我们用的激光雷达的价格。真是要哭了。
电影中,使用小型探测器扫描出来了隧道全景并且全息呈现了出来。对应到现实《普罗米修斯》里面用的是这种玩意,相当于一辆低配的奥迪 A8 的价格,可以发射几十束激光同时扫描。Google 无人车也用这种激光雷达来进行实时的路况分析。
微软做到的可是实现了三年前科幻电影的效果啊!
注意这张图,微软暗示进入一个房间之前要先进行扫描,这里明显是在用 Deep Camera 生成 Point Cloud 然后三角面片进行 SL