Шлем дополненной реальности microsoft. Очки смешанной реальности Microsoft Hololens Development Edition

В среду Microsoft провела пресс-конференцию, посвященную операционной системе Windows 10. Представители компании , рассказывая, как они улучшат жизнь миллионов пользователей, но самый интересный анонс приберегли напоследок. В концовке мероприятия речь неожиданно зашла о "голографических" очках HoloLens, призванных перевернуть представление о технологиях дополненной реальности. Вести.Хайтек решили подробно разобраться в самом амбициозном и высокотехнологичном проекте компании за последние годы.

Автором и руководителем проекта HoloLens (кодовое имя — Project Baraboo) является Алекс Кипман (на фото выше). Он известен как создатель игрового контроллера Kinect, занесенного в Книгу рекордов Гиннесса как самое быстропродаваемое потребительское устройство для развлечений в истории. Благодаря новому гаджету, уверен изобретатель, у Microsoft есть все шансы повторить успех.

В представлении Кипмана, в недалеком будущем мы будем "общаться" с компьютерами не при помощи клавиатуры и мышки, а используя голос и жесты, накладывая виртуальные слои на объекты вокруг себя. Так, концепция HoloLens строится вокруг совмещения предметов реального мира с объектами из виртуального. Такие объекты (в терминологии Microsoft — "голограммы") проецируются прямо перед человеком, как бы обогащая окружающую обстановку.

Надев очки, пользователь сможет видеть перед собой, к примеру, "парящего" в воздухе собеседника в Skype, прогноз погоды или виртуальный телевизор с трансляцией футбольного матча. Вокруг "голограмм" можно не только ходить и наблюдать их с разных ракурсов, но и взаимодействовать с ними — перемещать, растягивать, уменьшать или вовсе убирать из поля зрения.

Область применения HoloLens далеко не ограничена потребительским сектором. К примеру, благодаря "умным" очкам инженеры будут постоянно иметь перед глазами детальную инструкцию по сборке того или иного механизма, дизайнеры интерьеров смогут составлять 3D-планировку дома вместе с клиентом, а хирурги перестанут отвлекаться на рентген, так как снимок может быть визуализирован прямо на пациента.

HoloLens, которым на презентации Windows 10 уделили от силы десять минут, создавались в течение пяти лет. Разработка велась в обстановке строгой секретности, причем большая часть сотрудников Microsoft ничего не знала о проекте. Несколько месяцев назад компания пригласила в свой офис журналистов издания Wired и дала им ознакомиться с прототипом HoloLens.

HoloLens — это, по сути, такие же смарт-очки, как Google Glass, Oculus Rift или Samsung Gear VR, только для работы им не нужны ни провода, ни наушники, ни смартфон, исполняющий роль дисплея или "раздатчика" Wi-Fi. Гаджет ни от чего не зависит: он несет на борту собственный процессор, названный Holographic Processing Unit (HPU), видеоускоритель, камеры с углом обзора 120°x120° и акустическую систему.

Корпус очков опоясан массой разнообразных датчиков, отсылающих сопроцессору информацию со скоростью терабайт в секунду. Всего их 18 штук. Часть, например, следит за тем, куда смотрит человек, и корректирует изображение. По словам Кипмана, HoloLens мощнее, чем ноутбук. Перегреваться они не должны: теплые потоки воздуха отводятся в стороны, через дужки, и выходят наружу, не создавая неприятных ощущений.

В сравнении Google Glass, устройство Microsoft больше и увесистее, но не такое угловатое, как Oculus Rift. Весит оно около 400 граммов, то есть примерно столько же, сколько велосипедный шлем, а работает на Windows 10. С правой стороны HoloLens расположены кнопки для регулировки громкости и настройки контрастности "голограммы", над линзами — динамики. Поле зрения 120-градусных камер, совмещенных с сенсором для определения глубины окружающего пространства, гораздо шире, чем у того же Kinect. Они способны распознавать жесты даже на полностью вытянутых руках. Таких камер несколько, спереди и по бокам очков.

Также следует отметить систему пространственного звучания, которая создает эффект, будто звук исходит непосредственно от источника. Скажем, если пользователь повернется спиной к подвешенному в водухе виртуальному телевизору, он будет слышать "голограмму" позади себя, как настоящий ТВ.

Если шлем Oculus Rift полностью погружает человека виртуальную атмосферу, то у очков Microsoft иное предназначение — дополнять "голограммами" окружающий мир. Изображение формируют две линзы, каждая из которых состоит из трех слоев (синего, зеленого и красного) стекла со множеством крошечных канавок. Микроячейки преломляют фотоны, которые излучает так называемый "световой движок" (light engine). Пучки света "путешествуют" между слоями линз с огромной скоростью, за счет чего и достигается 3D-эффект.

Многое, впрочем, остается неясным. Непонятно, как происходит процесс фокусировки, если речь в самом деле идет о технологиях голографической визуализации, и насколько качественна цветопередача линз. Также ничего не говорится об аккумуляторе, сроке автономной работы и способе зарядки HoloLens.

Google Glass и Oculus Rift

Как бы то ни было, главное отличие устройства Microsoft от аналогов в том, что оно уже почти готово. Несколько дней назад Google, столкнувшись с неприятием Glass, и сворачивании тестовой программы Explorer. В интернет-поисковике подтвердили, что они по-прежнему видят футуристический гаджет в качестве потребительского продукта, но места на рынке, видимо, ему пока нет. Схожая ситуация складывается с Magic Leap: Google вложила в стартап $592 миллиона, однако новостей от него пока не слышно. А компания Oculus Rift, с марта 2014 года принадлежащая Facebook, уже несколько лет доводит свой шлем до ума, и нет оснований полагать, что потребительская модель увидит свет в скором времени.

В случае с Hololens разработчики смогут приступить к созданию "голограмм" уже этой весной. Для этого Microsoft выпустит HoloStudio для 3D-моделирования и откроет Holographic API, который появится в ближайшей превью-сборке Windows 10. Что касается коммерческой доступности HoloLens, то выйдут они раньше, чем можно было ожидать. На презентации было заявлено, что продажи очков начнутся "к сроку релиза Windows 10". Произойти это может до конца года.

В январе 2015 года, на волне популярности технологий виртуальной и дополненной реальности, корпорация Microsoft решила не оставаться в стороне от этой технологической гонки и анонсировала свои инновационные очки дополненной реальности MicrosoftHololens. Причём, по заверениям Microsoft, их очки дополненной реальности принципиально отличаются от всего того, что было создано ранее. Сотрудникам нашей компании посчастливилось протестировать их и сегодня мы подробно расскажем, что же такое инновационное изобрели в Microsoft.

Microsoft Hololens - принцип работы

Основным технологическим отличием чудо-очков Microsoft является использование голограмм. Как всё это выглядит? Когда Вы одеваете microsoft hololens , на дисплеи очков выводится картинка, которая проецируется в окружающее человека пространство, дополняя его. То есть вы будете видеть и само окружающее пространство, и некоторые новые объекты, которые не доступны взгляду остальных людей. Что именно будет выводиться в очках дополненной реальности, зависит от вашего же желания и возможностей самой системы. А система позволяет выполнять самые разные задачи: работать с Windows, смотреть фильмы, листать разные сайты, например, Youtube, vk, Facebook, использовать средства коммуникации такие, как Skype, играть в игры и различные приложения и т.д. В общем, есть куда развернуться и чем порадовать себя.

При этом все голограммы могут располагаться в разных частях пространства. Например, в один угол комнаты вы можете поместить видеоплеер и смотреть через него фильмы. В другом углу календарь с погодой и курсом валют. На пол спроецировать милую зверушку, которая будет бегать вокруг вас и выполнять все ваши команды и т.д. Многозадачность в Hololens работает отлично, что производит потрясающее впечатление. Звучит классно, не так ли? Но тут есть нюанс. И во многом обусловлено это техническими характеристиками системы, которые вносят некоторые технологические ограничения.

Главные технические особенности Microsoft Hololens

Инновационные очки Microsoft являются автономным устройством, одеваемым на голову, и позволяют активно работать без подзарядки примерно 2.5 часа, а в обычном режиме около 5.5 часов, что немного, если сравнивать с современными беспроводными гаджетами. При этом Hololens поддерживает как проводную, так и модную сейчас беспроводную зарядку. Внутри самих очков скрыт процессор Intel Atom X5-Z8100, 2Гб оперативной памяти, жёсткий диск на 64 Гб (10 из которых занимает Windows 10 и сопутствующие приложения), видеопроцессор с 1024 Мб видеопамяти и ранее не анонсированный голографический процессор (HPU), который и отвечает за воспроизведение голограмм в пространстве. Данный графический процессор является уникальной разработкой, которая пока что не применяется больше нигде. Этим в Microsoft гордятся особенно сильно. В передней части очков над линзами расположены четыре камеры, которые помогают видеть картинку дополненной реальности. На каждый глаз приходится по две камеры: одна из них инфракрасная, а другая – обычная, которые мы привыкли видеть в реальной жизни почти каждый день.

Конечно, не обошлось и без большого количества различных датчиков, которые находятся внутри устройства. Помимо уже стандартных для виртуальной и дополненной реальности гироскопа и акселерометра, тут имеется датчик магнитных полей, отвечающий за корректное поведение и расположение голограмм. Рядом с ушами смонтированы динамики, которые позволяют слышать реалистичный звук и, например, взаимодействовать с голосовым помощником Cortana. И даже горячий воздух от работы системы выводится не а бы как, а через дужки очков, что не вызывает никакого дискомфорта у владельца. В общем, в Microsoft постарались сделать устройство максимально удобным и комфортным для пользователя.

Microsoft Hololens – вид спереди

В комплект поставки Microsoft Hololens входит:

очки дополненной реальности Microsoft Hololens,
специальный пульт для управления голограммами (при желании голограммами можно управлять не руками, а с помощью пульта),
зарядное устройство для очков Hololens,
тряпочка для протирки стёкол очков,
стильный кейс для переноски очков дополненной реальности Microsoft Hololens,
инструкция по использованию.

Microsoft Hololens - внешний вид и комплект поставки

Ощущения от работы в Microsoft Hololens

А теперь о самом главном – тест-драйв очков и ощущения от него. Впервые одевая очки Microsoft Hololens, начинаешь понимать, что будущее уже действительно рядом. Сами очки одеваются очень удобно, без каких-либо сложностей. Видно, что дизайнеры постарались на славу. Нажимаем на кнопку запуска на одной из душек и … вуаля: Hololens начинает работать. В первую очередь нас приветствует голосовой помощник Cortana – по сути, аналог известнейшей Siri у Apple. Всё это настраивает на очень позитивный лад.

Одновременно с этим перед вами появляется окно, которое висит недалеко впереди вас. Это и есть та самая голограмма. В этот момент на лице появляется нескрываемая улыбка, так как ранее что-то подобное доводилось видеть только в кино. После несложной настройки очков вы уже можете использовать все функции устройства по-максимуму. Тут вам и Youtube, и Skype, и новый браузер Microsoft Edge, благодаря которому действительно удобно пребывать в интернете. Прямо с рабочего стола, который будет перед вами, теперь вы можете запускать и игровые приложения, и даже смотреть фильмы. Причём всё это можно делать и стоя, и сидя, и лёжа, и перемещаясь в пространстве. Теперь вы видите не только окружающее пространство, но и дополнительные объекты, которые сами и настраиваете. И, кстати говоря, за время работы в Hololensнами не было обнаружено ни одного глюка, зависания или притормаживания. Оптимизация явно на высочайшем уровне. Казалось бы, чудеса. И всё бы замечательно, но размер самого окна просмотра совсем не велик. Картинка в очках воспринимается примерно как 15 дюймовый экран с расстояния в 2 метра. Из-за этого поначалу приходится привыкать к такому размеру картинки, что немного мешает ощущению наступившего будущего. Для того чтобы видеть все открытые окна, расположенные в разных углах комнаты, вам нужно наводить на них взгляд. Только тогда они будут появляться в поле вашего зрения. Как заявляют в самой Microsoft, на данный момент увеличение угла обзора является очень не простой и дорогостоящей задачей, что существенно увеличило бы и без того не маленькую стоимость устройства. Вполне возможно, что через несколько лет этот вопрос будет решён.

И такая ситуация вполне понятна. Хоть устройство от Microsoft и производит фантастическое впечатление, но на сегодняшний день Hololens является в первую очередь отличным гаджетом для предпринимателей, профессионалов различных индустрий, разработчиков приложений, энтузиастов и фанатов высоких технологий. Вот им действительно есть куда развернуться с этими инновационными очками дополненной реальности. Но в недалеком будущем наверняка каждый человек сможет прикоснуться к этому чуду техники у себя дома

Microsoft Hololens - вид сбоку

Подводя итоги

Если говорить об итогах, то Hololens – это великолепное устройство, которое наверняка найдёт активное применение в мире. Действительно, благодаря этим инновационным очкам дополненной реальности появляется прекрасная возможность прикоснуться к будущему и начать творить в нём уже сейчас. Сегодня Hololensприменяют в рекламе, бизнесе, строительстве, медицине, маркетинге, образовании и других сферах. И сейчас очевидно, что Microsoft будет и дальше продвигать данную технологию. Ну а пока можно приглядеться и к другим современным инновационным устройствам таким, как

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:

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.

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.

Virtual Reality (VR) Headsets and computers

Designed to unleash the power of your imagination, today"s VR technology delivers the ultimate in immersive gaming. With richly detailed, three-dimensional graphics, comfortable gear and natural movements, it will revolutionize your favorite pastime. Discover just a few of the features available in our :

Lightning-Fast Graphics Performance: Our Virtual Reality gaming systems feature powerful NVIDIA graphics and dedicated memory that deliver smooth, ultra-fast performance for the latest VR games, as well as your favorite movies, and videos.
Incredible Storage Capabilities: With up to 2TB of hard drive space, you"ll have room for all of your go-to games and files. In addition, some systems can support multiple SSD or HDD drives – for quick boot and incredible archiving capabilities.
Multiple Ports: Because connectivity is key, our virtual reality computers and systems give you a number of USB, HDMI, and display ports that allow you to share your VR experience with others.
: The wearable Virtual Reality gaming gear on select systems gives you room-scale VR gaming that delivers an immersive experience via comfortable headsets and intuitive handheld controls.
Multi-Functional Systems: Many of our Virtual Reality PCs do more than let you play the latest games. They let you work productively, use state-of-the-art software and connect with friends, family, and other gamers in a myriad of ways. With the ability to use your VR system for all that you do, it"s the ultimate technology for your workday and your downtime.

Virtual Reality is no longer a dream. It"s here – in all its stunning, three-dimensional glory. Boasting powerful processing and lightning-fast graphics cards, our systems deliver breathtaking images and a virtual reality that"s richly detailed incredibly lifelike. Best of all, our many of our VR gaming systems also give you the power work on files, surf the web, connect via social media and more – making them multi-functional devices that are designed for the way you live. Explore all of our VR systems, games and