Microsoft HoloLens

Η ιστορία του Microsoft HoloLens χρονολογείται από το 2010, όταν η Microsoft πειραματιζόταν στην τεχνολογία για την κατασκευή μιας οθόνης που τοποθετείται στο κεφάλι με δυνατότητα εμφάνισης ολογραφικών εικόνων με παράλληλη παρακολούθηση των χειρονομιών του χεριού. Το 2013, η Microsoft ανακοίνωσε επίσημα το HoloLens, αλλά η πρώτη έκδοση ανάπτυξης της συσκευής κυκλοφόρησε το 2016. Το 2019 ακολούθησε και η καταναλωτική έκδοση1.

Από την κυκλοφορία του, το HoloLens εξελίσσεται συνεχώς, με τη Microsoft να κυκλοφορεί πολλαπλές γενιές της συσκευής με βελτιώσεις των δυνατοτήτων του υλικολογισμικού. Το HoloLens ηγείται στον χώρο της μεικτής πραγματικότητας και η εταιρεία συνεχίζει να επενδύει στην ανάπτυξή του καθιστώντας το μία από τις πιο καινοτόμες και προηγμένες συσκευές μεικτής πραγματικότητας που διατίθενται σήμερα στην αγορά2.

Το HoloLens αποτελείται από μια μονάδα προβολής που τοποθετείται στο κεφάλι και συνδέεται με ένα ρυθμιζόμενο και κινούμενο μαλακό εσωτερικό στήριγμα κεφαλής. Στο μπροστινό μέρος της μονάδας βρίσκονται οι αισθητήρες καθώς και οι επεξεργαστές, οι κάμερες και οι φακοί προβολής. Η προσωπίδα είναι χρωματισμένη και στο εσωτερικό της προβάλλονται οι διάφορες εικόνες ανάλογα με την βαθμονόμηση βάσει της μεσοκογχικής απόστασης (IPD) ή της συνηθισμένης όρασης του χρήστη.

Κοντά στα αυτιά του χρήστη, υπάρχει ένα ζευγάρι μικρών, κόκκινων, τρισδιάστατων ηχείων τα οποία δεν εμποδίζουν τους εξωτερικούς ήχους, επιτρέποντας στον χρήστη να ακούει εικονικούς ήχους, μαζί με αυτούς του περιβάλλοντος. Το HoloLens έχει την ικανότητα να παράγει διφωνικό ήχο, ο οποίος μπορεί να προσομοιώσει χωρικά εφέ, προσφέροντας στον χρήστη την αντίληψη και τον εντοπισμό ενός ήχου, σαν να προέρχεται από ένα εικονικό σημείο ή τοποθεσία.

Η φωτεινότητα της οθόνης και η ένταση του ήχου ρυθμίζονται από ζεύγη κουμπιών που εντοπίζονται πάνω από το αριστερό και το δεξί αυτί αντίστοιχα. Τα γειτονικά κουμπιά έχουν διαφορετικό σχήμα - ένα κοίλο και ένα κυρτό - ώστε ο χρήστης να μπορεί να τα διακρίνει με την αφή.

Πάνω στον αριστερό βραχίονα υπάρχει ένα κουμπί τροφοδοσίας και μια σειρά από πέντε κόμβους LED, που χρησιμοποιούνται για την ένδειξη της κατάστασης του συστήματος, του επιπέδου της μπαταρίας και τη ρύθμιση της λειτουργίας τροφοδοσίας/αναμονής.

Figure 1: Με το HoloLens, οι υπάλληλοι της PACCAR έχουν πρόσβαση ολογραφικές οδηγίες (βήμα-βήμα) που τους καθοδηγούν σε άγνωστες εργασίες, όπως αυτή της συναρμολόγησης μιας πόρτας φορτηγού. Τα φωτιζόμενα βέλη δημιουργούν μια διαδρομή μεταξύ των καρτών οδηγιών, από την ακριβή τρύπα που πρέπει να περάσει ένα σύρμα μέχρι την θέση του σωστού εργαλείου στο χώρο του εργοστασίου.

Το HoloLens είναι μια συσκευή AR πρώτης γενιάς. Οι οθόνες του είναι απλές οθόνες κυματοδηγού με σταθερή εστίαση περίπου δύο μέτρων. Το HoloLens3 διαθέτει επιταχυνσιόμετρο, γυροσκόπιο και μαγνητόμετρο, τέσσερις αισθητήρες “για κατανόηση του περιβάλλοντος” (δύο σε κάθε πλευρά), μια ενεργειακά αποδοτική κάμερα βάθους μια φωτογραφική βιντεοκάμερα, μια συστοιχία τεσσάρων μικροφώνων και έναν αισθητήρα φωτισμού περιβάλλοντος. Επίσης, διαθέτει μια ειδικά κατασκευασμένη μονάδα επεξεργασίας ολογραφίας της Microsoft, τρέχει το λειτουργικό σύστημα Windows 10 και φέρει HPU για την επεξεργασία και την ενσωμάτωση δεδομένων από τους αισθητήρες, καθώς και για τον χειρισμό εργασιών όπως η χωρική χαρτογράφηση, η αναγνώριση χειρονομιών και η αναγνώριση φωνής και ομιλίας.

Το HoloLens περιέχει μια εσωτερική επαναφορτιζόμενη μπαταρία, με μέση διάρκεια ζωής που εκτιμάται σε 2-3 ώρες ενεργής χρήσης ή 2 εβδομάδες αναμονής, ενώ μπορεί να λειτουργήσει και κατά τη διάρκεια της φόρτισης. Διαθέτει ασύρματη συνδεσιμότητα4 IEEE 802.11ac Wi-Fi και Bluetooth 4.1 Low Energy (LE). Τα ακουστικά χρησιμοποιούν το Bluetooth LE για τη σύζευξη με το παρεχόμενο Clicker, μια συσκευή εισόδου σε μέγεθος αντίχειρα που λειτουργεί με το δάχτυλο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κύλιση και επιλογή διεπαφής.

Figure 2: Αλληλεπίδραση περιβάλλοντος και οχήματος: Ένα στοιχείο πλοήγησης τοποθετημένο έξω από το όχημα (μπλε βέλος) ενισχύει τον τρισδιάστατο χάρτη που είναι ενσωματωμένος στο ταμπλό.

Το Microsoft HoloLens έχει ένα ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών5, όπως:

Υγειονομική περίθαλψη: Οι επαγγελματίες υγείας χρησιμοποιούν το HoloLens για να βλέπουν τρισδιάστατα μοντέλα του ανθρώπινου σώματος, να εξασκούνται σε διαδικασίες σε ένα προσομοιωμένο περιβάλλον και να συμβουλεύονται εξ αποστάσεως άλλους επαγγελματίες υγείας.

Παραγωγή: Οι εταιρείες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το HoloLens για την απεικόνιση και τη δοκιμή πρωτοτύπων σε περιβάλλον μεικτής πραγματικότητας, επιτρέποντας ταχύτερες και αποτελεσματικότερες διαδικασίες σχεδιασμού και ανάπτυξης.

Εκπαίδευση: Οι φοιτητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το HoloLens για να μάθουν σε ένα διαδραστικό περιβάλλον, “ζωντανεύοντας” τα θέματα με τρόπο που δεν ήταν προηγουμένως εφικτός.

Αρχιτεκτονική: Οι αρχιτέκτονες και οι σχεδιαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το HoloLens για να απεικονίσουν και να αλληλεπιδράσουν με τρισδιάστατα μοντέλα κτιρίων και κατασκευών, διευκολύνοντας τη διερεύνηση επιλογών σχεδιασμού και τον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων.

Τέχνη και Σχεδιασμός: Δημιουργία και εμπειρία ψηφιακής τέχνης σε μεικτή πραγματικότητα.

Παιχνίδια6: Το HoloLens μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία παιχνιδιών μεικτής πραγματικότητας, όπου οι παίκτες μπορούν να αλληλεπιδρούν με ψηφιακά αντικείμενα στο φυσικό τους περιβάλλον, δημιουργώντας μια πιο διαδραστική εμπειρία παιχνιδιού.

Λιανικό εμπόριο: Οι λιανοπωλητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το HoloLens για να προσφέρουν στους πελάτες μια πιο διαδραστική εμπειρία αγορών, επιτρέποντάς τους να απεικονίσουν και να εξερευνήσουν προϊόντα σε ένα περιβάλλον μεικτής πραγματικότητας.

Αυτοκίνητο: Οι αυτοκινητοβιομηχανίες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το HoloLens για την απεικόνιση και δοκιμή πρωτοτύπων σε περιβάλλον μεικτής πραγματικότητας.

Στρατιωτικά: Το HoloLens μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκπαίδευση και προσομοίωση στο στρατό, επιτρέποντας πιο ρεαλιστικές και αποτελεσματικές εμπειρίες εκπαίδευσης.

  1. https://learn.microsoft.com/en-us/shows/browse?products=hololens ↩

  2. https://news.microsoft.com/presskits/windows-mixed-reality/ ↩

  3. https://www.microsoft.com/en-us/hololens/hardware ↩

  4. https://www.slashgear.com/hololens-hands-on-building-for-windows-holographic-01381717/ ↩

  5. https://news.microsoft.com/source?s=hololens ↩

  6. https://www.pcworld.com/article/427260/developing-with-hololens-decent-hardware-chases-microsofts-lofty-augmented-reality-ideal.html ↩