Hololens内部结构：自成一体无需主机

京时间8月24日上午消息，微软高管尼克·贝克（Nick Baker）周一在一次行业会议上介绍了HoloLens增强现实眼镜的许多信息，让人们对这款广受期待的设备有了进一步的了解。

贝克是微软的杰出工程师，他曾经参与开发了Web TV、Ultimate TV、Xbox 360和Xbox One。虽然并未透露太多内幕，但他本周一出面介绍的这款设备却是微软的最新“玩具”，当今全世界最先进的科技产品之一——HoloLens全息计算机眼镜。

贝克在Hot Chips半导体大会上表示，HoloLens是微软在“混合现实”领域的首款力作，它将一组传感器整合到数字体验中，从而把虚拟和现实世界融为一体。根据市场研究公司Digi-Capital的测算，增强现实市场规模到2020年有望达到1200亿美元。

“我们还没推出《我的世界》，但已经开发了一款名为《Fragments》的游戏。”贝克说，“你可以从中看出我们所谓的混合现实是什么意思。”

Fragments游戏

自从今年3月以开发者工具的形式推出3000美元的HoloLens以来，微软一直在努力降低这款产品的成本。用户可以通过它在现实场景的基础上看到3D全息影像，因此，你可以在解剖课上看到实验室中央悬浮着一个骷髅动画。

根据贝克的演示，HoloLens的确是一个科技怪兽，里面整合了大量的传感器、板载处理器、通讯模块、定制纳米光学设备、空间立体声单元和高清微型显示器。更重要的是，它无需与PC相连，而且配有透明镜片。所有的任务都直接由眼镜本身来处理，电池则会环绕在眼镜的周围，达到平衡。它还可以对目光、手势和语音指令作出响应。该设备共有数十个零件。

贝克表示，“开发HoloLens让我们明白，必须要同时在三大领域展开创新，”包括输入、输出和外观。他补充道：“HoloLens可以自主实现全息计算。你不必在环境中做任何标记。它也不依赖外部摄像头或其他设备，无需使用线缆，不连接手机，不需要笔记本。你只要用目光、手势和语音与内置的功能齐全的Windows 10电脑互动即可。”

微软高管尼克·贝克微软高管尼克·贝克

“由于我们内置了传感技术，所以你可以在周围的环境中随意走动。”贝克说，“我可以在家里四处走动，从一个房间走到另一个房间。全息图栩栩如生，与我周围的物体完美融合到一起。这就是混合现实，这是一种更加自然的互动方式。”

贝克表示，他不久前在钢琴上制作了一只全息狗，等到他第二天回来后，那只狗仍在原地不动。

“混合现实和增强现实可以带来许多与众不同的体验。”贝克说。

贝克表示，为了开发HoloLens，微软不得不将多个部门整合到一起。山景城的芯片设计团队最早来自对Web TV的收购。这是该公司最强大的工程团队之一，因为它能让这家软件巨头在Xbox时代挺进硬件领域。但与以往的项目不同，山景城的工程师此次不仅负责设计芯片，还要负责HoloLens的系统设计。

HoloLens分解图

微软的团队还要对光学元件、芯片、硬件进行定制开发。为了完成开发任务，微软放弃了与CPU配合使用的传统GPU。这款设备拥有14纳米的英特尔Cherry Trail SoC CPU，主逻辑板配备64GB闪存和2GB RAM。还有立体声扬声器、WiFi及蓝牙模块。

除此之外，它还配有微软所谓的定制HPU（全息处理单元）。山景城的微软硬件工程师必须要在内部开发HPU。HPU芯片非常复杂，有6500万个逻辑闸和8MB SRAM，利用台积电的28纳米工艺生产。

HoloLens护目镜系统HoloLens护目镜子系统

微软还开发了许多子系统，包括成像光学系统和组合光学系统，后者负责将现实世界与虚拟图像融为一体。该公司还必须自己开发显示器、头部追踪和手势控制传感器。显示器由两个硅基液晶（LCoS）组成，与投影仪相似。如果其中任何一个系统速度过慢，图像的切换速度就会慢于头部的移动速度，令人感到眩晕。护目镜则是为了起到保护作用。

HoloLens的感应条配有一颗定制的3D景深摄像头，可以扫描周围的环境，还有4颗环境感应摄像头以及一个环境光线传感器和200万像素高清摄像头。另外还有惯性测量单元，从而快速更新头部追踪信息。如果你快速转动头部，它就会在几毫秒内将信息反馈给摄像头。

HoloLens逻辑电路板HoloLens逻辑电路板

微软5年多以前就开始开发这项技术，贝克表示，之前大约开发了5款重要的原型产品。