Microsoft Hololens: провал или инновация?

Microsoft вместе с показом Windows 10 представили HoloLens — очки дополненной реальности, которые по задумке прямо-таки уничтожают любой Google Glass. Демонстрационное видео потрясающее, но невольно думается, что на выходе получится как всегда у Microsoft. Впрочем, попробовавшие люди пишут, что это нечто невероятное. И теперь становится понятно, зачем они купили Minecraft. Hololens — самый необычный продукт когда-то лишь софтверной компании Microsoft, покорил многих людей, даже тех, кто не связан с миром технологий, своими футуристичными возможностями, которые он дает простому человеку. Еще никогда так просто нельзя было одеть на голову чудо-девайс и видеть, как объекты из монитора начинают оживать в твоем доме. Увы, пока это не каждый может себе позволить: сейчас — из-за того что гаджет не готов к публичному релизу и доступен только разработчикам и журналистам, позже — в виду наверняка немалой цены.

Признаться, я не был удивлен почти полному отсутствию статей по данной тематике. HoloLens – всерьез засекреченный проект Microsoft, который был начат в 2012 году. В этой статье я бы хотел поделиться своими познаниями о Hololens, мнением как можно его применить, а также рассказать о самом устройстве.

Как это работает?

Hololens проецирует трехмерные компьютерные модели прямо перед глазами пользователя, создавая таким образом эффект дополненной реальности. Но главная фишка устройства не только в этом: благодаря технологиям, которые Microsoft, вероятно, позаимствовала у Kinect, взаимодействовать с объектами можно естественным образом: например, просто трогать руками, что до сих пор невозможно в виртуальной реальности без посторонних устройств, вроде перчаток или джойстиков.

Гарнитура

Еще во время презентации Hololens вызвал у меня wow-эффект и восторг ни с чем несравнимый. Такого не было в тот момент, когда впервые увидел очки Google Glass и Oculus Rift. Гарнитура Hololens нечто фантастическое, невероятное, объединившее в себе и Google Glass, и Oculus Rift , и даже напомнило мне Робокопа. Почему-то я уверен, что ближайшие лет 5 она будет будоражить умы и вызывать интерес и вряд ли о ней забудут скоро. Сама гарнитура оборачивается вокруг вашей головы с довольно толстым «козырьком», хотя по утверждению разработчиков она легче Oculus и весит около 400 г и будет лёгкой и саморегулирующейся под размер головы взрослого человека (предполагается, что она не предназначена для детей). Главное то, что ей не нужны никакие провода и телефоны для работы, она должна быть автономным устройством. Комплект состоит из голографических линз, камеры глубины, а также динамиков, расположенных над ушами, встроенного процессора, работающего на базе центрального, графического и голографического процессоров. Также есть специальное отверстие, защищающее гарнитуру от перегревания.

Камеры глубины и линзы

Всё начинается с камеры глубины. Камера Hololens получила датчик глубины с углами обзора по вертикали и горизонтали 120 на 120 градусов, что даже больше, чем у Kinect, но при этом требуется меньше энергозатрат. Мы говорим «она», хотя на самом деле по всей гарнитуре расположено множество камер — спереди и по бокам. Они могут снимать ваше реальное окружение, следить за вашими руками, а также при помощи специальных датчиков по всей гарнитуре отслеживают положение вашей головы.

Чтобы обмануть мозг и заставить его поверить, что проецируемое изображение находится на удалённом расстоянии в пространстве, фотоны света на огромной скорости отрываются от «светового двигателя» и, преломляясь, проносятся сквозь линзы, состоящие из трёх слоёв синего, зелёного и красного цвета. После этого пучок света попадает на сетчатку, формируя иллюзию проекции.

«Источник света» над линзами проектирует этот свет на гарнитуру, а крошечные гофрированные каналы на каждом слое стекла преломляют эти частицы света, заставляя их измениться и помогая обмануть ваши глаза, чтобы они начали воспринимать виртуальные объекты на виртуальном расстоянии.

Технология создана на базе Windows 10, и как только HoloLens изучила комнату, она примешивает то, что Microsoft называет голограммами к реальному окружению.

Процессор и охлаждение гарнитуры

Оказывается, что обработкой этого потока данных у Hololens занимаются встроенные процессор от Intel, графический ускоритель и первый в своем роде HPU — специально разработанный голографический процессор, 18 сенсоров которого ежесекундно посылают в ваш мозг огромное количество информации.

Как для любого устройства очень важно тот факт, как с нагреванием? Что отвечает за его охлаждение? Несмотря на то, что устройство по мощности сравнимо с лэптопом, оно не перегревается и при этом не жужжит вентиляторами, как ранние планшеты на Windows — специально разработанная система пассивного охлаждения отводит теплый воздух в стороны от устройства через дужки, распространяя его от очков равномерно вверх и вниз.

Как строится взаимодействие с голограммами

Жесты

У устройства нет клавиатуры или контроллера, HoloLens полностью управляется при помощи жестов и голоса. Единственные физические элементы управления — это выключатель питания, регулятор громкости и настройка контрастности голографических линз.

Инженеры Microsoft создали функцию «Удерживание», которая позволяет захватывать и манипулировать голографическими предметами. Раскрытие ладони будет возвращать пользователя на домашний экран.

Голосовое управление

Жесты не всегда осмысленны при навигации по меню или открывании приложений, поэтому микрофоны на гарнитуре (пока неизвестно сколько) будут выполнять голосовые команды. Пока не ясно, будет ли это голосовой помощник Cortana от Microsoft, который стабильно подвергается различным усовершенствованиям и который познакомит нас с возможностями HoloLens. В противном случае мы будем удивлены. Особенно потому что на мероприятии по Windows 10 было объявлено об обновлённой версии личного помощника, который теперь находится на рабочем столе, знает 7 языков и лучше воспринимает естественную речь.

Звуки

В Hololens делают большой акцент на звуке, поскольку именно он может создать полное ощущение присутствия или же разочаровать пользователей. Поскольку HoloLens создают дополненную, а не виртуальную реальность, производители менее одержимы попытками обмануть ваш мозг и заставить вас думать, что вы находитесь где-то ещё. Однако, звук по-прежнему составляет важную часть всей системы.

Динамики находятся за ушами, и во время работы с приложением или игры звук будет поступать с различных направлений в зависимости от того, где вы находитесь относительно виртуального объекта, которые его издаёт. Прямо как в реальной жизни.

Как это можно использовать?

Голограммы

Устройство может проецировать голограмму в комнате и фиксировать ее на определенном объекте, например, на поверхности стола. Это основная функция, которую разработчики назвали «фиксация». Вместо движения объекта относительно вас, вы можете двигаться вокруг него и рассматривать с любой позиции.

Виртуальная среда

Hololens может имитировать физическое пространство, например, поверхность Марса, сопоставимую с рельефом вокруг исследовательского марсохода Curiosity. Кроме того, исследователь, находясь внутри виртуального пространства, может взаимодействовать с объектами и отмечать пространство метками. К примеру, в центре управления марсианской программой, просто могут поставить метку на том месте, куда марсоход должен отправиться, чтобы взять образцы грунта.

Дополненная реальность

Здесь Hololens дает обширные возможности геймдеву: устройство сканирует пространство вокруг пользователя и создаёт цифровую модель в реальном времени. Затем, во время игры, персонаж может резвиться прямо в комнате в виде голограммы. К слову, Hololens умеет не только распознавать расположение объектов, но и определять материал, из которого он изготовлен: диван из кожи, пол из дерева и т.д.

Приложения и игры

Итак, технология уже здесь, и именно она кажется нашим будущим. Но что на самом деле можно делать с гарнитурой HoloLens?

Ничего круче, чем то, что NASA хочет ей воспользоваться и запустить демонстрационную версию на поверхность Марса, уже не произойдёт. Учёные из лаборатории NASA смогут просматривать изображения, сделанные марсоходом Curiosity при помощи гарнитуры HoloLens, чтобы работать так, будто бы они на самом деле находились на красной планете. В этой симуляции они смогут ставить на местности виртуальные флаги во время работы на настоящем компьютере, стоящем перед ними, что не было бы возможно при использовании Oculus Rift. А как насчёт остальных? Как и у других камер глубины высокой чёткости здесь есть полезные приложения для тех, кто работает в индустрии, так или иначе связанной с различными объектами. Одна демо-версия включает в себя роспись виртуального крыла настоящего прототипа мотоцикла при помощи видеочата в Skype. Это может сэкономить кучу времени разработчикам продукта, проектировщикам и дизайнерам. Вы даже сможете создавать 3D игрушки и фигурки прям в воздухе, а затем распечатывать их на 3D-принтере. Это будет особенно полезно для дизайнеров, которые смогут работать так же точно, как камеры и программное обеспечение. А остальные? У Microsoft есть ранняя версия приложения, которая позволяет инженеру дать вам инструкции, как безопасно починить выключатель, создавая голограммы в виде кружков и стрелочек на том, что вы видите перед собой. Иными словами, ваши друзья и коллеги смогут взглянуть на что-то вашими глазами и взаимодействовать с этим.

Давайте посмотрим правде в глаза, стоит подобрать подходящую игру, и гарнитура HoloLens обретёт бешеную популярность. Microsoft считает, что её Minecraft и есть та самая игра, и мы склонны согласиться.

Игры с дополненной реальностью на мобильных телефонах никогда не были особенно популярны: постоянно держать смартфон наверху, рассматривая мир, никогда не было особенно весело. Но возможность поиграть в голографический Minecraft в формате 3D вместе с друзьями прямо в вашей гостиной звучит заманчиво.

Недостатки Hololens на данный момент

Слабый рендеринг

Признаем честно, что сейчас рендеринг в Hololens довольно прост, но если взять скорость, с которой развивается производительность графики, то, очевидно, в ближайшие годы все будет выглядеть более и более реалистичней, что еще больше добавит ценности HoloLens.

Недостаточное количество открытых 3D-моделей. Все, что связано с 3D-рендерингом, требует кого-то, кто будет создавать контент: модели, текстуры и т. п. Промышленность, которая полагается на CAD-системы, имеет достаточно данных и ресурсов для создания моделей, которые сделают Hololens для этой области полезной гарнитурой.
Но для простого человека это будет значительно более сложно. Нужно будет создавать контент, под Hololens с нуля, либо адаптировать старый, что будет требовать дополнительных затрат при не всегда явных преимуществах. Впрочем, со временем эта проблема может решиться силами энтузиастов. При условии, кончено, что Microsoft решит следующую проблему.

Ограниченное поле зрения

Поле зрение Hololens не такое уж и большое, как может показаться из рекламных роликов Microsoft. Дизайн кажется гладким и из-за этого создается впечатление, будто очки это сплошной дисплей. Но это, увы, не так – современные технологии пока не позволяют полностью заполнять картинкой такую поверхность.
Западные журналисты, которым посчастливилось иметь опыт использования Hololens говорят, что это скорее напоминает работу с прозрачным 30-дюймовым монитором, расположенным в 30 дюймах от глаз. Трехмерный контент обрезается по краям этого прямоугольника, поэтому нужно повернуть голову, чтобы посмотреть на что-то большое в полном объеме.
Если поле зрения будет шире, опыт будет более естественным. Не нужно покрывать все поле зрения (оно довольно большое у человека — почти 180 градусов, включая периферическое), но увеличить его градусов на
45 было бы неплохо.

Цена

На сегодняшний день это самый большой минус Hololens. Цена его слишком завышена и не обоснована, хотя всё может быть иначе. Решать в этом вопросе только разработчикам. Мы же будем ждать результатов и надеяться, что проект не станет провальным и мы сделаем еще один шаг в мир фантастики и виртуальной реальности.