HOLOLENS 2體驗：3500美元的頭盔不是為普通人造的

　　3 月 18 日消息，據國外媒體報道，上月微軟于 2019 年度世界移動大會上正式發布 HoloLens 2 混合現實設備，搭載高通驍龍 850 處理器。其包含全新的全息處理單元（HPU）和人工智能協處理器，將在今年發售，定價為 3500 美元。此前科技媒體記者對早期版 HoloLens 2 進行了體驗評測，認為其使用方便，佩戴舒適，用戶交互較上一代產品大有改觀。

　　以下是文章內容

　　我現在位于微軟華盛頓州雷德蒙德總部地下室的一個小房間里，戴著早期版的 HoloLens 2 混合現實頭戴設備。浮現在我面前的是一輛非常真實的全地形車，不過它缺了一個螺栓。但在我視線的角落，也就是我的側面，我看到一個發光的指示器指向盛滿螺栓的桶。我走過去，彎下腰更仔細地看了看，然后抓起一個螺栓。

　　回到全地形車這里，隨即出現了一組全息指令并盤旋在上面，告訴我該做什么，并指出螺栓需要安裝的確切位置。幾分鐘后，我用全息圖成功地修復了這個東西。我點擊指令上的一個全息按鈕來關閉說明。

　　對于像我這樣的科技記者來說，這種演示很快就變得司空見慣。而新一代的 HoloLens 2 混合現實頭戴設備有三個關鍵的技術創新。

　　我看到了一個全息圖，這表明 HoloLens 2 的視野比以前大得多；我彎下腰來，不用擔心設備的移動，因為它穩穩地待在我的頭上；我只需要按一下按鈕，不需要學習復雜的手勢來操作 HoloLens 2。

　　這三件事對你來說可能不太重要，但這正是問題的關鍵。微軟需要讓使用 HoloLens 的感覺更自然。如果說微軟真的打算讓人們使用 HoloLens 2，它已經做到了。

　　還有一件值得注意的事情：盡管這只是一個演示，但我扮演的是一個工人角色，因為 HoloLens 2 是專門為工人而不是消費者設計的。

　　目前微軟 HoloLens 2 已經開始預售，價格 3500 美元，預計今年晚些時候可以發貨。然而，微軟已經決定只向那些想要將混合現實設備部署至員工的企業客戶銷售。到目前為止，微軟甚至還沒有發布開發版的 HoloLens 2。

　　與我們四年前首次看到的 HoloLens 相比，第二代混合現實設備在幾乎所有重要方面都更勝一籌。它佩戴更舒適，視野更大，能更好地檢測到房間里的真實物體。其新配置包括 Azure Kinect 傳感器、ARM 處理器、眼球追蹤傳感器和一個完全不同的顯示系統。

　　HoloLens 2 有兩個揚聲器，遮陽板能夠向上翻轉，可以比以前更準確地看到你的手在做什么。其還配置了可用于視頻會議的 800 萬像素前置攝像頭，整個設備可以進行 6 個角度的全方位跟蹤，使用 USB-C 充電。簡而言之，HoloLens 2 充滿了新技術。但畢竟這是四年后，也應該不足為奇。

　　用戶對第一代 HoloLens 最大的抱怨很簡單：你只能在一個相對狹小的視野里看到正面的全息圖。稍微轉動你的頭，它們就會從你的視野中消失。更糟糕的是，即使你正盯著它們看，它們的邊緣也會被切掉。這就像通過一個小矩形框觀察一個數字世界。

　　而 HoloLens 2 的視野是以前的兩倍大。它并沒有完全占據你的整個視野，圖像也仍然有剪切，但已經足夠大了，用戶不再為一個狹小的矩形框而煩惱。微軟表示，相當于每只眼睛前面有一個 2K 分辨率的顯示器。確切的說，HoloLens 2 擁有“每度 47 像素的全息密度”，這意味著像素密度高到足以讓你看清楚 8 磅的字體。

　　通常，當一個技術產品獲得像這樣更好的規格時，完全是通過技術迭代來實現的：更快的處理器、更大容量的電池、更多的內存等等。但這種策略并不適用于 HoloLens 2 的顯示功能。它需要變得更輕，而不是更重。所以微軟不得不轉為采用一種完全不同的顯示技術。

　　激光和鏡子

　　基于激光的顯示器已經成為頭戴設備的標配。英特爾的 Vaunt 項目使用了激光顯示器，而 North Focals 智能眼鏡也是如此。盡管微軟正在使用一些相同的基本組件，但方向不同，而且在開發激光顯示器的功能方面走得更遠。

　　HoloLens 2 中的激光器照射到一組以每秒 54000 周速度振蕩的鏡子上，這樣反射的光就可以繪制出一個顯示屏。這兩個部件一起構成了微機電系統(MEMS)顯示器的技術基礎。這一切聽起來就很棘手，但對于 MEMS 顯示器來說，真正麻煩的問題在于將它所繪制的圖像映射到用戶的眼球中。

　　North Focals 公司所使用的一種解決方案是在鏡頭上使用全息膠片將圖像直接反射到視網膜上。這種方法有很多缺點，比如說顯示面積小，分辨率較低。但最大的問題在于需要顯示器對準你的眼睛。North Focals 公司必須為每一位用戶量身定做智能眼鏡，如果對不準，圖像可能會從視野里完全消失。

　　微軟不希望出現這些問題，所以它轉向了與第一代 HoloLens 相同的技術：波導。這是一種你眼前被精心蝕刻的玻璃片，被仔細蝕刻，能在用戶眼前反射全息圖。HoloLens 2 上的波導結構更輕薄，因為微軟現在所使用的是兩個夾層玻璃板，而不是上一代的三個。

　　當你把激光器、鏡子和波導等整個系統組合在一起時，你可以得到一個更亮的顯示器，有更寬的視野，還不需要精確對準你的眼睛。微軟光學工程總經理佐菲阿拉姆（Zulfi Alam）認為，微軟在這個系統上遙遙領先，波導絕對是混合現實的發展方向。他說：“在未來的兩三年里，波導的保真度不會有任何競爭對手。”

　　你想要更開闊的視野嗎？簡單。只需要增加反射激光的鏡子角度。更大的角度意味著更大面積的圖像。

　　你想要更明亮的圖像嗎？更簡單。調整激光，產生更多點光。當然，你必須面對波導將過濾大量光線這樣一個事實。我看到的顯示器設置為 500 奈特，在我看來已經很亮了。微軟認為最終版的 HoloLens 2 可能會更亮，這取決于其功耗平衡。

　　你想看全息圖而不需要量身定制設備嗎？一樣很簡單。波導不需要特殊的擬合或測量。你只要戴上設備就行了。全息圖的顯示位置還可以離你的眼睛足夠遠，讓你感覺足夠舒適

　　聽起來一切都很簡單，但事實上它非常復雜。微軟不得不為波導設計一個全新的蝕刻系統。它必須找出如何將一個又一個的光子引導到波導中正確的位置。“我們正在模擬來自激光器的每一個光子，”阿拉姆說。來自激光的光不僅僅是反射，它還會被分解成多種顏色，通過顯示系統中的多個“瞳孔”，然后在波導上的正確位置進行“重組”。阿拉姆說：“需要計算每個光子的預期位置。”這需要大量的計算能力，因此微軟不得不開發定制芯片來對所有光子的去向進行計算。

　　雖然波導更容易校準，但這并不意味著它是完美的。這就是為什么鼻梁上有兩個直接對準用戶眼球的小攝像頭。在這兩個攝像頭的幫助下，HoloLens 2 能夠自動測量瞳孔之間的距離，并相應地調整圖像。這些攝像頭還可以讓 HoloLens 2 在圖像傾斜或人眼不完全平視的情況下垂直調整圖像。

　　這些攝像頭還有一種額外的用處，它們可以掃描你的視網膜，讓你安全登陸 HoloLens 2。要知道，HoloLens 2 運行 Windows 操作系統，因此支持 Windows Hello。攝像頭還沒能夠跟蹤用戶正在查找的位置，這將支持一些新的用戶交互功能。

　　然后 HoloLens 2 的第二個亮點是功耗。激光，振蕩鏡和定制芯片的工作都需要電的驅動。但阿拉姆告訴我，即使有了這么多復雜的東西，HoloLens 2 需要的電量比其他產品更少。鏡子主要通過共振振動，所以移動其需要的能量更少，可以說它們是有史以來最快的節拍器。激光器的功耗也比 LED 要小，而定制芯片可以根據其特定任務進行優化。

　　“我們對產品的改進是朝著一種真正的眼鏡形式發展，”阿拉姆說，“所有這些都是這一過程中的重要步驟。”

　　所有這些技術都令人印象深刻，但我不想過于夸大圖像質量。我用的不是成品。確實在一些全息圖周圍看到一個小光圈，它們有時會跳來跳去。基于鼻橋式眼睛掃描儀的大多數功能也沒有啟動。盡管如此，我認為“如果軟件真的有用，我覺得人們會持續用上幾個小時。”而在體驗第一代 HoloLens 時，我只是“看了 20 分鐘的炫酷演示，結果很不爽”。

　　但如果你要使用“幾個小時”，首先它佩戴起來必須足夠舒適。

　　舒適度

　　你可以這樣佩戴 HoloLens 2：你把它像棒球帽一樣戴上，擰一下后面的旋鈕來收緊頭戴，然后就可以看到全息圖了。

　　它遠沒有 HoloLens 或我嘗試過的其他任何貼面顯示器更復雜。由于顯示系統上的所有工作，您可以跳過“為確保能看到圖像而對佩戴位置進行調整”的步驟。整個設備也更簡單。只有一根帶子用最小的壓力固定在你的后腦勺和前額上。

　　所有這些設計都很好，但如果頭戴式設備戴起來不舒服，那就毫無意義可言。雖然我體驗 HoloLens 2 從來沒有超過 20 分鐘，但我認為完全可以堅持使用更長的時間。

　　微軟有一個“人的因素”（human factors）實驗室，它喜歡在那里展示所收集的一系列仿真人頭和高速相機。微軟設備設計團隊的高級設計總監卡爾·萊德貝特(Carl Ledbetter)向我介紹了微軟開發最終產品時考慮到的所有原型和材料。他解釋了微軟是如何用不同的設計和材料進行試驗，最終使用碳纖維來減輕重量的。

　　“現實是(我們必須)適應世界各地的兒童、成人、男性、女性和不同種族。每個人的腦袋都不一樣。”萊德貝特如是指出。微軟有一個大約 600 個頭部的數據庫，用來追蹤頭蓋骨形狀、眼睛深度、鼻梁大小和相對位置以及其他變化。萊德貝特的研究小組在人的脖子上安裝了傳感器，以測量肌肉張力，以確保佩戴后的設備重心是正確的。

　　結果是 HoloLens 2 具有更寬泛和更靈活的適應性。其在適應人體工程力學方面做得更好。你可以在使用中翻轉遮陽板，這樣全息圖就不在視線范圍內，這樣就可以在不摘下設備的情況下與他人進行眼神交流。額頭上的記憶泡沫墊是可拆卸的，可以清洗，散熱效果也經過了徹底的重新設計，熱量可以從用戶頭部排出。

　　所有這些都很有幫助，但微軟做的最重要事情是將設備重心從眼睛上方移到用戶的耳朵后面。HoloLens 2 并不比原來的 HoloLens 輕太多。它之所以感覺更輕，因為它在佩戴者的頭上更為平衡。這種平衡產生了巨大的影響，使得佩戴者感覺很輕，也不會對用戶脖子造成太大的壓力。

　　萊德貝特研究團隊通過移動設備最重的部分來移動重心：主處理器和電池現在位于設備后部的一個模塊中，頭帶內的導線一直延伸到顯示板和前面的組件。值得注意的是，HoloLens 2 所采用的是基于 ARM 的高通驍龍 850 芯片，功耗更低，這意味著整個設備所配置的電池更小。

　　第一代 HoloLens 搭載的是英特爾處理器，運行的是 Windows 操作系統。從那以后，微軟做了大量的工作來讓 Windows 在 ARM 架構處理器上運行良好。雖然英特爾在那些處理速度勝過電池續航壽面的筆記本電腦上仍是主流，但這些努力正在微軟的筆記本電腦上慢慢取得成效。據報道，英特爾甚至不得不游說微軟在其 Surface Go 上繼續使用英特爾芯片。

　　那么 HoloLens 2 呢？亞歷克斯·基普曼（Alex Kipman）是整個 HoloLens 項目的負責人。他說，“ARM 架構處理器在移動設備中占據主導地位。采用 ARM 芯片的決定變得相當容易。如果你要使用電池，很難找到一款不在 ARM 架構上運行的產品。”

　　當我指出有很多 Windows 筆記本電腦使用英特爾芯片時，他變得更加直言不諱。“英特爾目前甚至還沒有針對這類使用電池產品的 SoC (片上系統)。他們之前確實有一個，但后來停止了。采用 ARM 芯片的這個決定是明智的。”

　　目標是工人，而不是消費者

　　HoloLens 2 只賣給企業，并不賣給消費者。它是為基普曼所說的“一線工人”設計的，這些人是汽車商店、工廠車間、手術室的操作人員，以及修理東西的外勤人員。它是專門為那些用手工作，卻發現很難將電腦或智能手機融入日常工作的人設計的。基普曼想要用 HoloLens 2 替換掉辦公室角落里那臺沾滿油污的 Windows 2000 電腦。谷歌對谷歌眼鏡的概念一樣如此。

　　基普曼回答說:“如果你想想世界上有 70 億人，而像你我這樣的知識工作者到目前為止都是少數。”對他來說，使用基普曼的工人“可能是修理我們噴氣推進發動機的人。也許是在零售領域工作的人，也許他們是在手術室給你做手術的醫生。”

　　他繼續說，HoloLens 2 是為“在某種意義上被忽視的人，或者還沒有在實際工作中接觸到技術的人設計的，因為個人電腦、平板電腦、手機并不能真正讓他們獲得這些體驗。”

　　這完全符合微軟的新業務重心，即服務于企業和企業的需求，而不是試圖推出受歡迎的消費產品。這是筆者去年采訪首席執行官薩蒂亞·納德拉(Satya Nadella)時得出的結論之一，如今依然如此。這種產品理念體現了“一種不同于我們習慣思考的微軟”。它沒有那么浮華，但更有可能成功。

　　此外，基普曼認為，HoloLens 2 并不足以成為真正面向大眾市場的消費技術產品。“這是在混合現實技術中所能達到的最好最高的水平，但我在這里告訴你，它仍然不是一種消費品，”他如是指出。

　　基普曼表示，“為什么它不是消費品？它不像你想的那樣讓人身臨其境。它的沉浸感是前一款的兩倍多，但仍不足以讓市面上的消費者去使用它。我想說的是，除非這些東西比目前最具沉浸感的產品更能讓人身臨其境，比目前最舒適的產品更能讓人感到舒適，而且價格在 1000 美元或不到 1000 美元的時候，我開玩笑認為才可以說這些產品已經準備好推向大眾市場。”

　　基普曼說微軟沒有參與這類產品的消費者炒作。“我們不是那個大肆宣傳虛擬現實的公司。我們肯定也不是那個大肆宣傳混合現實的公司。自從我們將這兩家公司合并到混合現實和人工智能領域以來，我們也沒有大肆宣傳。”

　　當然這并不完全正確。我們已經看到了來自微軟的大量演示，其中包括游戲《我的世界》（Minecraft）以及其他消費者應用程序。因此，向企業市場的業務轉型絕對是產品的一個支點。

　　但這是微軟更大企業戰略的一個重要組成部分。僅僅因為它不再被定位為消費產品并不意味著它不是一個重要的產品，微軟似乎也在致力于并正在為之開發軟件。

　　可以佩戴的更好用戶界面

　　第一代 HoloLens 要求用戶學習一些笨拙的手勢，比如“Air Tap”和“Bloom”。你必須做出這些非常具體的手勢，因為這種手勢才能讓 HoloLens 的傳感器能夠檢測到并理解。

　　HoloLens 2 能夠檢測并理解更多東西，這是因為其中一種名為 Azure Kinect 的新傳感器陣列能夠讀取房間信息。“Kinect”是指微軟的攝像頭可以掃描整個房間，而“Azure”是因為微軟現在做的每一件事都會將其與云服務扯上聯系，并進一步表明這是一款商業產品，而不是 Xbox 的附加組件。

　　“HoloLens 1 只是一個大網格。這就像在現實世界里放了一張毯子，”基普曼說。“在 HoloLens 2 中，我們增加了從空間映射到空間的語義理解。你知道什么是沙發，什么是坐在沙發上的人，以及窗戶和墻壁的區別是什么。”

　　我不知道 Kinect 是如何能夠識別對象的，微軟也沒有進行演示，但其在理論上是可行的，因為 Azure Kinect 探測房間的分辨率更高，此外連接到云服務能夠幫助它弄清楚具體事物是什么。

　　有一點我可以肯定地是，HoloLens 2 能夠更容易地識別我的手以及它在做什么。它可以在空間中追蹤雙手的 25 個關節點，這意味著你不需要再用具體的“Air Tap”來與全息圖進行互動。

　　在一個演示中，我在房間里踱來踱去，看著桌子上顯現的各種全息圖。當我把手伸過去的時候，每個全息圖周圍都出現了一個盒子，盒子的邊緣和角落都有一個小把手。我可以把手伸進去，抓住整個盒子，移動全息圖。我也可以選擇抓住一條邊來旋轉它，或者捏住兩條邊來調整全息圖大小。出現按鈕的時候，我可以伸出手指去按。當你在虛擬 QWERTY 鍵盤上打字，我一度懷疑其準確性，但它比第一代的虛擬鍵盤進步了一大步。

　　眼動追蹤技術也在你如何與全息圖互動中發揮作用。HoloLens 2 可以檢測到您正在查看的位置，并將這些信息當作一種用戶界面。在一些演示中，我只是盯著一個小氣泡，讓它轉換成全息制圖，但最有用的是其中有一個自動滾動器。越接近頁面底部，單詞就滾動得越快，但當我回頭時，它就停止了。

　　我沒有看到完整的頂級用戶界面，所以我不知道這是否還會有所調整。但有一件事可以肯定的是它仍然會運行 Windows。它使用 Windows OneCore 中的共享代碼，這意味著您不會獲得傳統的 Windows 桌面，但您將能夠在其上運行任何通用 Windows 應用程序。它還具備必要的驅動程序，可以通過藍牙連接外接鍵盤和鼠標。

　　微軟混合現實首席團隊項目經理柴坦尼亞·薩林(Chaitanya Sareen)解釋說，他們正試圖“讓機器圍繞著人工作，而不是人圍繞著機器工作。”薩林稱這種現象為“本能互動”，而不是“直覺互動”，因為它可以基于我們對現實世界中真實物體所做的事情而進行。“有人天生就會說‘(窗口的左上角)有一個關閉按鈕’嗎？不，”他說。“我們使用的很多接口都是學習得來的。”

　　薩林仍在思考用戶界面的一些細節，但目標是使用許多你早在蹣跚學步時學會的自然手勢，而不是讓你學習一種全新的界面語言。

　　微軟還為開發人員提供了新的軟件工具。其中最重要的是 Dynamic 365 Guides。這種混合現實技術的應用程序與模板能夠指導開發人員創建關于真實物品的代碼。其他工具主要依賴于微軟的云服務。一種是 Azure 遠程渲染，它允許 HoloLens 將一些計算負載加載到云服務上。它的存在是因為 HoloLens 2 只能存儲和渲染局部引擎的 3D 渲染等有限細節。通過遠程渲染，一些細節可以實時從云中獲得，這樣相關應用就可以顯示潛在的無限層次細節。

　　最后還有 Azure Spatial Anchors。它能夠讓用戶把全息圖釘在現實世界的真實地方。在基本層面上，它與蘋果和谷歌在混合現實中已經做的事情并沒有太大的不同：讓多個設備看到同一個虛擬對象并與之交互。不過，微軟的雄心要遠大得多：它希望為一組“世界規模”的全息圖創建基礎設施，而且它正在開發工具，讓開發人員能夠跨操作平臺使用這些基礎設施，其中也包括 iOS 和 Android 操作系統。

　　解決這個問題需要的不僅僅是 GPS 定位和目標識別。基普曼談到了很多關于如何區分位于同一地點不同樓層、同樣特點會議室的問題。利用光學跟蹤空間中國的物體異常困難。繞著建筑物走上一圈，你的位置就會出現偏移。目前還不清楚微軟在解決這些問題上到底走了多遠，但它正在積極地解決這些問題。

　　基普曼相信我們正處在“第三個計算時代”的邊緣。首先是擁有開放式架構的個人電腦，其次是帶有封閉式應用商店的手機，現在他希望混合現實技術能夠重回開放。微軟也打算讓 HoloLens 保持開放。HoloLens 可以與微軟的云服務合作，但也可以與其他生態系統進行合作。基普曼說 HoloLens 和 Azure 是“松散耦合，但也是緊密結合”。

　　無論如何，微軟認為混合現實技術將是一件大事。而 HoloLens 2 是一個技術奇跡。雖然其病不是作為一種消費設備來銷售的，但并不意味著它不是一項重要的技術，它可以改變我們對計算機應該是什么樣子的理解。

　　但我們已經習慣了消費類電子產品公司竭盡全力將這些技術奇跡擺上貨架，將這些炒作轉化為我們口袋里和身上的小玩意。

　　對于 HoloLens 2 來說，炒作不是關于個人技術。這只是生意。