HoloLens分解圖
微軟高管尼克·貝克(Nick Baker)周一在一次行業會議上介紹了HoloLens增強現實眼鏡的許多信息，讓人們對這款廣受期待的設備有了進一步的了解。
貝克是微軟的傑出工程師，他曾經參與開發了Web TV、Ultimate TV、Xbox 360和Xbox One。雖然並未透露太多內幕，但他本周一出面介紹的這款設備卻是微軟的最新『玩具』，當今全世界最先進的科技產品之一——HoloLens全息計算機眼鏡。
貝克在Hot Chips半導體大會上表示，HoloLens是微軟在『混合現實』領域的首款力作，它將一組傳感器整合到數字體驗中，從而把虛擬和現實世界融為一體。根據市場研究公司Digi-Capital的測算，增強現實市場規模到2020年有望達到1200億美元。
『我們還沒推出《我的世界》，但已經開發了一款名為《Fragments》的游戲。』貝克說，『你可以從中看出我們所謂的混合現實是什麼意思。』
Fragments游戲
自從今年3月以開發者工具的形式推出3000美元的HoloLens以來，微軟一直在努力降低這款產品的成本。用戶可以通過它在現實場景的基礎上看到3D全息影像，因此，你可以在解剖課上看到實驗室中央懸浮著一個骷髏動畫。
根據貝克的演示，HoloLens的確是一個科技怪獸，裡面整合了大量的傳感器、板載處理器、通訊模塊、定制納米光學設備、空間立體聲單元和高清微型顯示器。更重要的是，它無需與PC相連，而且配有透明鏡片。所有的任務都直接由眼鏡本身來處理，電池則會環繞在眼鏡的周圍，達到平衡。它還可以對目光、手勢和語音指令作出響應。該設備共有數十個零件。
貝克表示，『開發HoloLens讓我們明白，必須要同時在三大領域展開創新，』包括輸入、輸出和外觀。他補充道：『HoloLens可以自主實現全息計算。你不必在環境中做任何標記。它也不依賴外部攝像頭或其他設備，無需使用線纜，不連接手機，不需要筆記本。你只要用目光、手勢和語音與內置的功能齊全的Windows 10電腦互動即可。』
微軟高管尼克·貝克
『由於我們內置了傳感技術，所以你可以在周圍的環境中隨意走動。』貝克說，『我可以在家裡四處走動，從一個房間走到另一個房間。全息圖栩栩如生，與我周圍的物體完美融合到一起。這就是混合現實，這是一種更加自然的互動方式。』
貝克表示，他不久前在鋼琴上制作了一只全息狗，等到他第二天回來後，那只狗仍在原地不動。
『混合現實和增強現實可以帶來許多與眾不同的體驗。』貝克說。
貝克表示，為了開發HoloLens，微軟不得不將多個部門整合到一起。山景城的芯片設計團隊最早來自對Web TV的收購。這是該公司最強大的工程團隊之一，因為它能讓這家軟件巨頭在Xbox時代挺進硬件領域。但與以往的項目不同，山景城的工程師此次不僅負責設計芯片，還要負責HoloLens的系統設計。
HoloLens分解圖
微軟的團隊還要對光學元件、芯片、硬件進行定制開發。為了完成開發任務，微軟放棄了與CPU配合使用的傳統GPU。這款設備擁有14納米的英特爾Cherry Trail SoC CPU，主邏輯板配備64GB閃存和2GB RAM。還有立體聲揚聲器、WiFi及藍牙模塊。
除此之外，它還配有微軟所謂的定制HPU(全息處理單元)。山景城的微軟硬件工程師必須要在內部開發HPU。HPU芯片非常復雜，有6500萬個邏輯閘和8MB SRAM，利用臺積電的28納米工藝生產。
HoloLens護目鏡子系統
微軟還開發了許多子系統，包括成像光學系統和組合光學系統，後者負責將現實世界與虛擬圖像融為一體。該公司還必須自己開發顯示器、頭部追蹤和手勢控制傳感器。顯示器由兩個硅基液晶(LCoS)組成，與投影儀相似。如果其中任何一個系統速度過慢，圖像的切換速度就會慢於頭部的移動速度，令人感到眩暈。護目鏡則是為了起到保護作用。
HoloLens的感應條配有一顆定制的3D景深攝像頭，可以掃描周圍的環境，還有4顆環境感應攝像頭以及一個環境光線傳感器和200萬像素高清攝像頭。另外還有慣性測量單元，從而快速更新頭部追蹤信息。如果你快速轉動頭部，它就會在幾毫秒內將信息反饋給攝像頭。
HoloLens邏輯電路板
微軟5年多以前就開始開發這項技術，貝克表示，之前大約開發了5款重要的原型產品。
『我們花了幾年時間纔完善了工業設計，達到了可以出貨的水平。』他說。
為了讓用戶看到細膩的全息影像，工程師必須盡可能提高圖像的分辨率。眼鏡可以前後調節，適應不同的頭型和偏好。戴眼鏡的用戶也可以使用這款設備。整個產品沒有配備風扇或散熱片，因此所有零件都必須采用節能設計。
今年2月有一臺HoloLens被送到國際空間站，宇航員們得以使用這款產品從太空撥打了第一個Skype電話。
微軟今後還將推出Windows Holographic，並將其打造成為一個對外開放的平臺，讓其他虛擬現實眼罩開發商也可以使用這套系統。
從行業角度來看，貝克認為所有企業的技術人員應該共同提昇頭戴式顯示設備的視野范圍。目前的多數眼罩都只有100度的視角，而人類的視角范圍達到180度。焦點渲染(Foveated rendering)技術可以起到一定的幫助，這種技術只會高度渲染用戶所能看到的圖像。而觸覺體驗等其他問題也需要一一解決。
『你現在還不能觸摸和感受全息影像。』貝克說，『這是我們今後可以合作的一些方向。』
HoloLens讓你在現實中看到虛擬圖像
