關於 HoloLens 不可不知的 9 件事

引用這曾是科學幻想，微軟把它帶入科學現實。

上週 Windows 10 的發佈會上，前 Xbox 孵化項目總經理，被譽為 Kinect 之父的 Alex Kipman 發佈了令人震撼 HoloLens，以及被稱為 Holograms 的技術，成功引爆了微軟發佈會的氣氛。

HoloLens 是增強現實眼鏡，戴上它之後，就好像微軟現場所演示的，會在現實的世界裏混入虛擬物體或信息，從而進入到一個混合空間中去。它會將人的頭部移動虛擬成指針，將手勢用作動作開關，而將聲音指令作為輔助，幫助切換不同的動作指令。

相比 Google Glass，HoloLens 的工作環境是室內，以提供新的交互方式來幫助人更加高效地工作，或者展示新的娛樂方式。相比 Oculus Rift，HoloLens 不會把人封閉在全新的虛擬世界裏，所以並不妨礙人們面對面交流。

HoloLens 以及 Holograms 被視為微軟的 Next big thing，許多人給該設備很高的評價。ArsTechnica、The Verge、CNET、在上手體驗文分別評價：
“微軟的 HoloLens 完全是魔法來的。2015 年，科幻變成現實。”

“一項真正的創新，是微軟着迷於保護 Windows 時所缺乏的。它同樣複雜技術手段運用的一個例子，讓你體驗真正重要的。“

“HoloLens 提供了可靠的，效果誇張的增強現實，令虛擬現實技術懷疑論者目瞪口呆。”

即便如此，關於 HoloLens，你仍然需要了解以下説到的 9 件事。

HoloLens 是個獨立的電腦，但關鍵在深度攝像頭和 HPU

HoloLens 具備 CPU、GPU，因此是獨立的電腦。不過，真正讓它變得猶如“魔法”一般的關鍵是自帶的深度攝像頭以及 HPU。

如果你熟悉 Kinect，就會知道它的技術關鍵是源自被蘋果收購的 PrimeSense，後者通過隨機的激光散班對空間進行“光編碼”（light coding），對整個空間進行標記，以此來檢測人體的運動。

HoloLens 的深度攝像頭的工作原理也同樣如此，在它正式運作之前，需要對整個空間進行編碼，然後才會顯出虛擬圖形。這一點，可以看 HoloLens 的官方視頻，演員用眼鏡玩 Mindcraft 之前，視頻裏展現了一個編碼化的過程——或許在一個新環境使用 HoloLens，會有一個初始化的過程。
而記者們在實驗室裏體驗 HoloLens 時，被要求不能移動室內的任何物體，也從側面印證了這一點。

在知乎上，一些熟悉計算機圖形的人指出，HoloLens 這種反向 3D 建模，並進行動態定位的方式，即便對於遊戲顯卡來説都是負擔不輕的計算量，專門處理該任務的 HPU 就變得非常重要——它的性能要足以承擔這麼高的計算量，另外，又不能有明顯的發熱。否則用户就相當於將一個烤爐戴在頭上了。

HoloLens 的 CPU 可能是 Atom，HPU 可能是 Xeon Phi

PC World 的匿名消息源稱，HoloLens 的 CPU 採用的是版本為 Cherry Trail 的 Atom 處理器。這是最新一代 Atom 處理器，英特爾本月才剛在 CES 上宣佈出片。

基於 Cherry Trail 的 Atom 處理器採用最新 14nm 製程的工藝，功耗控制在 2W 以內。相比上一代，它的 CPU 性能提升了 30% 到 40%，而且功耗不變，此外還提升了 GPU 的性能表現，採用與 Broadwell 相同的 GPU 架構，只是所見了 EU（執行單元）

PC World 由該消息出發進而猜測，HPU 很有可能採用的是英特爾的 Xeon Phi——這是多用於超級電腦裏，輔助複雜 3D 建模、數學運算性能強大的協處理器，可提供 1 TeraFLOPS (每秒一兆次浮點運算) 的性能。當然，如果微軟真的採用了 Xeon Phi，也肯定是某種簡化的版本。
不過，HPU 是用於增強某方面性能協處理器的猜測，並非沒有根據。

HoloLens 現在只有工程原型機，戴上後會自動校正

而根據到實驗室體驗的記者回憶，他們所測試的 HoloLens 是早期工程原型機，和微軟在大會上展出的酷酷的設備完全不同，具備一切原型機應該有的粗糙、笨重。

HoloLens 的原型機分為兩個部分，一部分是是繞在脖子上的計算單元，它上面甚至拖着一根電源線，另一部分是套在頭上的部分，會自動測量瞳孔間的距離而且自動校正，以適應人眼。

關於 HoloLens 的硬件結構，有人畫了一張圖

該圖來自 Imgur（暫時找不到作者，找到的請告訴我），點擊可放大：


實時對環境進行 3D 建模，對於微軟來説似乎不是難事

早在 2011 年，微軟研究院啟動了名為 KinectFusion 的項目，目標是圍繞着移動的物體對周圍環境進行實時 3D 建模。——現在來看，這個項目的研究成果（至少是部分的研究成果），已經運用在 HoloLens 上了。

2013 年，微軟研究院發佈了名為 IllumiRoom 的項目，通過 Kinect 和一部投影儀結合，將電視中的遊戲畫面擴展到電視外，讓人獲得更加沉浸式的體驗。在這裏，Kinect 的作用是迅速捕捉房間內部的幾何形狀，以配合投影，而且無需任何圖像的預處理。

顯然，微軟在結合 Kinect 進行快速的 3D 建模方面積累了大量的經驗。