微软有一个悠久的传统，就是在相对沉闷的产品发布会上加入引人注目的技术演示, Windows 10的发布也不例外. 这家软件巨头利用这个机会为全息透镜制造了大量的嗡嗡声, 一款未来感十足的头戴式设备，让我们一窥增强现实(AR)的未来. 然而, 微软也有硬件失败的传统, 在鲍尔默执政时期达到顶峰. 还记得Kin手机吗?? 我也不知道.

介绍 全息透镜 可能不会如此失败的原因有很多. 首先, 全息透镜要成为商业上可行的设备还有很长的路要走——可能需要几个季度, 或者几年. 其次, 它背后的概念是合理的, 并建立在一些有前途的新兴行业趋势, 例如可穿戴技术和虚拟现实(VR)耳机. 全息透镜试图通过将许多功能捆绑到单个设备中而有所不同, 但在这篇微软全息透镜评测中，我们将看看已经推出的和正在开发的产品.

因为这是一个专为 虚拟现实专业人士 和其他工程师，我不会花太多时间回答“什么是全息透镜”这个问题?，并解释AR和VR的区别. 增强现实技术在各个行业都有一系列潜在的应用, 但在娱乐方面的应用有限. 虚拟现实更倾向于娱乐, 尽管它也有一些专业的应用.

这两种技术都有很多局限性, 为了获得大众市场的吸引力，必须克服许多技术上的挑战. 这是一个渐进的过程，需要几年而不是几个月的时间. 在不倾家荡产的情况下制造此类产品所需的技术还没有准备好, 但它正在慢慢实现.

让我们来看看有什么和缺少什么.

硬件限制——谷歌眼镜vs. Oculus Rift vs. 微软全息透镜

谷歌眼镜于2012年初发布，一年后开始发售，售价1500美元. 高昂的价格意味着它只面向很小的细分市场——被谷歌公关和营销机器称为“探索者”的早期采用者. 该设备提供了有限的AR功能, 它包含一个分辨率为640x360像素的小棱镜投影仪, 由过时的处理器驱动.

虽然它成功吸引了公众一段时间, 谷歌眼镜很难说是成功的. 那些热衷于加入这一潮流的应用开发者开始失去兴趣, 还有“探险家”，他们似乎在几个月内就克服了这股热潮. 最新的传言指向了内置英特尔芯片的新版谷歌眼镜, 所以现在写讣告还为时过早. 不管怎样，不管你怎么看，谷歌眼镜都算不上一个巨大的成功.

Oculus Rift可能是目前谈论最多的VR系统, 但与谷歌眼镜不同的是, 它还没有发射. Oculus VR多年来一直致力于该设备的研发, 在这个过程中，公司经历了两代开发套件. 消费者版预计将在2015年发布，并修订规范. 2014年3月，Facebook以逾20亿美元的现金和Facebook股票收购了Oculus VR.

三星Gear VR 提供了不同的方法, 因为它使用的是Galaxy Note 4平板手机，而不是内置屏幕, 但它依赖于Oculus开发的一些技术. 我发现模块化的概念很有趣, 因为类似的方法可以应用于来自不同供应商的一系列移动设备，这将允许用户每次获得新手机时有效地升级硬件. 高通的 Vuforia 该平台为移动设备和潜在的AR/VR应用提供了一些有前途的功能.

那么，缺少什么呢? 简单的答案可能是处理能力，但实际情况要复杂得多.

这两个概念的问题在于它们仍然超前于时代, 而且这项技术还需要迎头赶上. 微软(微软)的全息透镜(全息透镜)肯定也会遇到同样的问题, 但微软的概念有些不同, 因此，至少有可能克服其中的一些问题.

谷歌眼镜被设计为一款轻便的可穿戴设备，这导致了许多妥协. 该设备的特点是在用户右眼前的一个厚棱镜上有一个显示器. 考虑到视场(FOV)，分辨率非常有限。. 例如, 智能手表的显示器往往具有类似的垂直分辨率，因为它只占用用户视野的几个度. 谷歌眼镜基于过时的芯片系统(SoC)，电池寿命有限.

设计移动设备并不容易，总是涉及许多权衡. 更高分辨率的显示器需要更多的GPU功率, 需要使用更大的soc和更强大的gpu在更高的负载下工作, 这就需要更大的电池，等等. 这是一种很好的平衡, 而且AR头显太小，无法像高分辨率平板电脑那样容纳大电池.

乍一看, Oculus Rift在硬件方面似乎没有类似的缺点, 因为它没有为了电池寿命和便携性而妥协. 它不依赖于集成的SoC, and a 1080p display sounds desirable; but, 在现实中，这远远不足以实现照片写实主义. 该设备视场非常大，像素密度仍然不足.

为了克服这个问题, VR设备必须使用更高分辨率的4K/UHD显示器, 或者在未来的某个时候甚至是8K显示器. 这项技术几乎就在那里，但它并不便宜，而且不便携.

如果你想在4K显示器上运行最新的AAA游戏，尽可能高的细节设置, 你需要两个高端的独立显卡. 例如，基于旗舰Maxwell和夏威夷一代gpu的Nvidia和AMD卡. 为了消除帧撕裂(使用类似于Nvidia的G-Sync或AMD的FreeSync的技术)，你需要更大的功率, 而要让两只眼睛都看到正确的3D效果，你需要更多的GPU能力.

底线是:使用现有技术为4K VR设备供电, 你将需要至少两个gpu，总共有120 - 140亿个晶体管在28nm, 耗电350W ~ 500W, 不包括CPU和系统的其他部分. 这是保守估计, 基于当前可用的GPU和cpu -我们甚至不讨论为两个4K屏幕供电的想法, 一只眼睛一只.

英伟达最新的移动SoC, 谷歌Nexus 9使用的64位Tegra K1, 具有基于Kepler架构的192个CUDA内核, 而不是效率更高的麦克斯韦. 该公司目前的旗舰分立显卡采用2048 Maxwell CUDA内核，运行频率高于移动Tegra soc中的Kepler内核.

具有逼真图像的便携式VR设备显然在未来几年内是不可用的, 甚至像Oculus Rift这样的有线设备也有很长的路要走. 总体平台成本是另一个令人担忧的问题. 能够输出1080p帧率的游戏pc相对便宜, 因为主流的gpu已经足够快了. 但在2160p时，你需要四倍的GPU，更大的内存和更快的CPU.

解决这个问题还有另一种方法，稍后我会详细介绍.

那么微软做对了什么呢?

还记得 Facebook的Oculus Rift 我之前提到的交易? 就在消息公布几天后, 有消息称，微软从谷歌购买了与增强现实和可穿戴电脑相关的知识产权资产 奥斯特豪特设计集团 (ODG). 其中一些专利涉及带有部分透射光学元件的“透明近眼显示眼镜”.

换句话说, 微软 bought the IP needed to create 全息透镜; and the deal reportedly covered dozens of ODG patents, 包括几十项正在进行的专利申请. 与此同时, 据说Oculus VR只有一项专利, 它模糊地描述了“虚拟现实耳机”.

微软似乎是在尝试两全其美——通常与VR设备相关的宽视场, 以及适合AR应用的透明显示表面. 这种方法可以让全息透镜比VR设备使用更少的处理能力, 而在同一时间提供更多的功能得益于广角视野. 而不是试图渲染逼真的内容, 由于显示内容的不透明度有限，全息透镜的分辨率和图像质量可能会稍低一些. 不需要创建现实的幻觉，因此涉及的硬件开销要少得多. 许多现成的技术可以让全息透镜减少或消除混叠，并生成好看的合成物, 因为背景已经在那里了.

这一事实限制了全息透镜在娱乐领域的吸引力, as opposed to true VR headsets; but, 它为其他行业开辟了许多可能性, 从工程和医疗保健到建筑和国防. 全息透镜可以用来帮助医疗保健专业人员, 工程师, 工业机械操作员, 士兵, 以及执法部门.

然而，全息透镜在消费领域仍有应用. 微软的菲尔·斯宾塞表示，全息透镜需要成为一款成功的独立产品, 他补充说，该公司已经在研究如何将其与个人电脑和Xbox One游戏机结合使用. 该设备可以作为游戏玩家的平视显示器(HUD)，甚至可以为健身房的健身爱好者提供服务.

全息透镜硬件难题

微软还没有透露具体的硬件规格, 所以我们仍然不知道会发生什么. 没有关于显示分辨率、GPU GFLOPs、连接性或电池寿命的消息. 这给猜测留下了很大的空间, 科技媒体乐于用专栏篇幅和标题党来填充这些内容, 但目前尚无官方消息.

像我说的, 全息透镜不应该像Oculus Rift和类似的VR产品那样需要那么多的GPU功率. 然而, 这并不意味着微软可以用廉价的SoC侥幸逃脱, 就像移动产品中常用的那种. 微软目前使用的是来自不同厂商的一系列芯片——高通骁龙(Qualcomm Snapdragon)集成4G/LTE手机芯片, Surface Pro平板电脑采用英特尔芯片(已停产的Surface RT产品也采用英伟达芯片), 以及Xbox One中定制的AMD apu.

由于功率的考虑, 最明显的选择是骁龙SoC, 与Lumia手机中使用的类似. 这并不意味着全息透镜的性能会像谷歌眼镜一样差. 全息透镜是一个更大的设备, with room for a bigger battery; and, 最新的骁龙soc比谷歌眼镜所用的芯片组强大得多(谷歌眼镜比智能手表所用的芯片慢得多)。. 早期的基准测试表明，Adreno 430 GPU将用于高通即将推出的旗舰soc, 比如骁龙810, 它是否能够处理4K分辨率并以1080p呈现相对复杂的3D内容.

这不仅仅是纯粹的渲染性能. gpu提供了大量的计算潜力，可以用于游戏以外的更多领域. 谷歌使用Tegra K1 项目探戈, 它还涉及一些可能对AR或VR设备非常有用的技术——自动化, 无人驾驶汽车, 等等......。. 我已经提到了Vuforia, GPU行业还有其他玩家, 但英伟达在使用CUDA内核方面有优势——它多年来一直是专业图形和GPGPU计算市场的领导者.

然而，我们不应该被“外面有什么”的心态所束缚. 全息透镜上市还需要一段时间, 接下来的几代电脑必然会配备更强大的硬件. 英特尔最新的14纳米原子芯片即将上市, 而基于arm的14纳米和16纳米soc应该会在几个季度后出现. 新的非平面节点将允许更高的每瓦性能, 在不影响电池寿命的情况下大幅提高整体性能.

流媒体作为另一种选择

还有一个我之前提到的替代方案——云计算和流媒体可以用来显示复杂的内容, 资源密集型3D内容. 最新的soc功能802.11ac无线和快速LTE调制解调器，足以实现高分辨率流媒体. 这种方法的缺点是滞后，尤其是LTE.

如果其他内容在本地呈现, 在PC工作站甚至Xbox One上, 滞后应加以限制, 但远程云渲染可能会有问题. 例如，英伟达正试图解决这个问题，通过设置 网格 服务器 在战略位置，试图通过低延迟游戏流媒体覆盖最大的市场. 仅仅几毫秒的额外延迟就可能影响AR应用程序中的用户体验.

移动SoC应该足以应付大多数日常任务，例如 Skype 以及一些有限的增强现实应用. 然而, 如果一个建筑师想走进一个建筑工地，用增强现实技术看看完工的建筑是什么样子, the 全息透镜 will have to be backed by more hardware; rendering complex scenes with hundreds of thousands or millions of polygons, 高级灯光效果, 等等......。.

好处是，全息透镜可以提供很多开箱即用的功能, 具有相对强大的集成GPU，能够处理许多日常任务, 比如高分辨率视频流, 浏览, 甚至休闲游戏. 另一方面，专业人员可以雇用802人.11ac或LTE传输更复杂的内容，远程渲染.

微软实际上可以为家庭用户和专业人士使用相同的硬件平台, 后者采用本地或云流更先进, 资源密集型任务.

全息眼镜有用例和市场吗?

微软在不同的场景中展示了全息透镜. 虽然演示非常有趣, 他们并没有详细说明这款新设备的实际用途和商业可行性.

我喜欢全息透镜的原因是它介于真正的可穿戴设备之间, 比如谷歌眼镜, 有线VR解决方案, 比如Oculus Rift. 全息透镜并不需要足够轻便，可以在街上佩戴, 但与此同时，它不需要连接到电脑或外部电源——这是两全其美的. 我也喜欢微软选择领导而不是跟随的事实. 全息透镜 differs from existing concepts and products; it’s innovative, 未来主义的, 而且是原创的——一股来自雷德蒙德的新鲜空气.

然而, 这种方法也提出了一些关于全息透镜用例的重要问题, 以及市场的规模. 它无法取代像VR解决方案这样的显示器, 然而，由于它的体积和外观，它不能在日常生活中使用. 虽然你可能会看到一些通勤者和运动员使用智能眼镜, 你可能不会看到滑雪者或慢跑者戴着全息眼镜.

主流用户可以用全息透镜做什么? 将支持什么样的软件平台和操作系统? 那么专业应用呢?? 全息透镜的跨平台功能怎么样, 硬件规格, 零售价格, 和物料清单(BOM)?

还有很多问题需要回答, 微软发布所有信息可能需要一段时间.

微软必须同时瞄准主流市场和专业市场, 用同样的硬件. 取决于价格和物料清单, 微软可以利用它的Xbox用户群, 以及PC游戏市场的一部分, 将全息透镜产品带给主流用户. 如果价格太高，推销这种产品就不容易了, 但用户群是存在的，而且他们愿意在新设备上花很多钱. 主流市场方法也有助于吸引更多开发者, 因此扩展了生态系统并创建了新的用例.

但如果全息透镜产品的定价注定是针对主流市场的, 微软将如何打入专业市场, 并在这个过程中赚一些钱?

几年前，我曾以离线3D图形为生, 我看到了全息眼镜的巨大潜力. 有很多3D/CAD用户，他们中的许多人会同意. 这是否意味着每个设计师都能拿起面向主流市场的全息透镜设备，并将其用于工作? 有可能，但也有可能不会.

在这个领域还有其他营销产品的方式. 多年来我一直在关注GPU领域, 在这段时间里，我学到了一些关于这个行业如何运作的东西. 虽然高端显卡的游戏玩家得到了所有的头条新闻, 英伟达和AMD真正的摇钱树是专业的图形和计算解决方案. 他们是双头垄断中的无名英雄. 基于相同GPU的消费卡和专业卡的BOM大致相同, 但是专业卡要贵得多, 一个数量级. 他们带来了巨大的利润, 并产生大量的收入和利润, 尽管整体销量较低，但您可以查看任何英伟达季度收益报告以获取更多信息.

微软也可以采取类似的方法. 全息透镜可以在两个市场使用相同的硬件, 限制消费者模型上的功能, 并通过不同的许可级别将其扩展到专业产品上.

当然，目前这一切都只是猜测——但这就是这个市场的运作方式. 微软不需要重新发明轮子.