Microsoft HoloLens İncelemesi - AR ve VR Arasındaki Boşluğu Kapatmak

Microsoft'un nispeten sıkıcı ürün duyurularını çekici teknoloji demoları ile canlandırma konusunda uzun bir geleneği var ve Windows 10 duyurusu da bir istisna değildi. Yazılım devi, Artırılmış Gerçekliğin (AR) geleceğine bir bakış sunan fütüristik bir kulaklık olan HoloLens hakkında oldukça fazla ses getirme fırsatını kullandı. Bununla birlikte, Microsoft, Ballmer rejimi altında zirveye ulaşan muhteşem bir donanım flop geleneğine de sahiptir. Kin telefonunu hatırlıyor musun? Hiçbirini yapmam.

HoloLens'in piyasaya sürülmesi muhtemelen birçok nedenden dolayı böyle bir flop olmayacak. Her şeyden önce, HoloLens'in ticari olarak uygun bir cihaz haline gelmesi için hala uzun bir yolu var - birkaç çeyrek veya birkaç yıl olabilir. İkincisi, arkasındaki konsept sağlam ve giyilebilir teknoloji ve Sanal Gerçeklik (VR) kulaklıkları gibi gelecek vadeden birkaç endüstri trendine dayanıyor. HoloLens, birçok işlevi tek bir cihazda bir araya getirerek biraz farklı olmaya çalışıyor, ancak bu Microsoft HoloLens incelemesinde, halihazırda orada olana ve çalışmakta olan şeylere bir göz atacağız.

Bu, VR uzmanları ve diğer mühendisler için tasarlanmış bir mühendislik blogu olduğundan, “HoloLens nedir?” Sorusunu yanıtlamak için fazla zaman harcamayacağım. ve AR ile VR arasındaki farkı açıklamak. Artırılmış gerçeklik teknolojisi, çeşitli endüstrilerde bir dizi potansiyel uygulamaya sahiptir, ancak eğlencede sınırlı uygulamaları vardır. Sanal gerçeklik, bazı profesyonel uygulamaları olmasına rağmen daha çok eğlenceye yöneliktir.

Her iki teknolojinin de hala birçok sınırlaması var ve kitlesel pazar çekiciliğini kazanmak için çok sayıda teknik zorluğun üstesinden gelinmesi gerekiyor. Bu, aylar yerine yıllar alacak kademeli bir süreçtir. Bankayı bozmadan bu tür ürünler yaratmak için gereken teknoloji hazır değil, ancak yavaş yavaş oraya geliyor.

Dışarıda ne var ve ne eksik bir göz atalım.

Donanım Sınırlamaları - Google Glass ve Oculus Rift ve Microsoft HoloLens

Google Glass, 2012'nin başlarında duyuruldu ve bir yıl sonra 1.500 $ maliyetle gönderime başladı. Yüksek fiyat etiketi, çok küçük bir niş için ayrıldığı anlamına geliyordu - Google'ın Halkla İlişkiler ve pazarlama makinesi tarafından "kaşifler" olarak tanımlanan erken benimseyenler. Cihaz sınırlı AR işlevi sunuyordu ve eski bir işlemci tarafından desteklenen 640x360 piksel çözünürlüğe sahip küçük bir prizma projektörü içeriyordu.

Google Glass, bir süreliğine kamuoyunu cezbetmeyi başarsa da, başarılı olduğu söylenemez. Çoğunluğa atlamak isteyen uygulama geliştiricileri, birkaç ay içinde bu modayı aşmış görünen "kaşifler" ile birlikte ilgilerini kaybetmeye başladı. En son söylentiler, içinde Intel silikon bulunan yeni bir Google Glass sürümüne işaret ediyor, bu nedenle bir ölüm ilanı için biraz erken olabilir. Her iki durumda da, Google Glass, nereden bakarsanız bakın büyük bir başarı değildi.

Oculus Rift, şu anda belki de en çok konuşulan VR sistemi, ancak Google Glass'ın aksine henüz piyasaya sürülmedi. Oculus VR yıllardır cihaz üzerinde çalışıyor ve bu süreçte şirket iki nesil geliştirme kitinden geçti. Tüketici versiyonunun, revize edilmiş bir özellik ile 2015 yılında piyasaya sürülmesi bekleniyor. Mart 2014'te Oculus VR, Facebook tarafından 2 milyar dolardan fazla nakit ve Facebook hissesi karşılığında satın alındı.

Samsung'un Gear VR'si, yerleşik bir ekran yerine Galaxy Note 4 phablet'i kullandığından farklı bir yaklaşım sunar, ancak Oculus tarafından geliştirilen bazı teknolojilere dayanır. Modüler konsepti ilginç buluyorum, çünkü benzer bir yaklaşım, kullanıcıların her yeni telefon aldıklarında donanımı etkin bir şekilde yükseltmelerine olanak tanıyan farklı satıcılardan bir dizi mobil cihazla kullanılabilir. Qualcomm'un Vuforia platformu, mobil cihazlar ve potansiyel AR/VR uygulamaları için bazı umut verici özelliklere sahiptir.

Peki, eksik olan ne? Basit cevap, işlem gücü olabilir, ancak bundan biraz daha karmaşık.

Her iki kavramın da sorunu, hala zamanlarının ilerisinde olmaları ve teknolojinin hala yetişmesi gerekiyor. Microsoft'un HoloLens'i de aynı diş çıkarma sorunlarından mustariptir, ancak Microsoft'un konsepti biraz farklıdır ve bu nedenle bu sorunların en azından bazılarının üstesinden gelme şansı vardır.

Google Glass, hafif bir giyilebilir cihaz olarak tasarlandı ve bu da bir dizi tavizle sonuçlandı. Cihaz, kullanıcının sağ gözünün önünde kalın bir prizma üzerinde tek bir ekrana sahipti. Görüş alanı (FOV) göz önüne alındığında çözünürlük çok sınırlıydı. Örneğin, akıllı saat ekranları, kullanıcının görüş alanının yalnızca birkaç derecesini kaplayan bir cihaz için benzer dikey çözünürlüklere sahip olma eğilimindedir. Google Glass, eski bir Chip on System (SoC) üzerine kuruluydu ve sınırlı pil ömrüne sahipti.

Mobil cihazlar tasarlamak kolay değildir ve her zaman bir takım ödünleşimler içerir. Daha yüksek çözünürlüklü ekranlar daha fazla GPU gücü gerektirir, bu da daha yüksek yükte çalışan daha güçlü GPU'larla daha büyük SoC'lerin kullanılmasını gerektirir, bu da daha büyük bir pil vb. gerektirir. Bu iyi bir dengeleme eylemidir ve bir AR kulaklığı, yüksek çözünürlüklü tabletlerde kullanılanlar gibi büyük bir pili barındırmak için çok küçüktür.

İlk bakışta, Oculus Rift, pil ömrü ve taşınabilirlik adına taviz vermediği için donanım cephesinde benzer eksikliklerden muzdarip görünmüyor. Entegre bir SoC'ye dayanmaz ve 1080p ekran kulağa hoş geliyor; ama gerçekte fotogerçekçilik için neredeyse yeterli değil. Cihazın çok büyük bir FOV'u var ve piksel yoğunluğu hala yetersiz.

Bu sorunun üstesinden gelmek için VR cihazlarının gelecekte bir noktada daha yüksek çözünürlüklü 4K/UHD ekranlar ve hatta 8K ekranlar kullanması gerekecekti. Teknoloji neredeyse orada, ancak ucuza gelmiyor ve taşınabilir olmaktan başka bir şey değil.

En yeni AAA oyunlarını mümkün olan en yüksek ayrıntı ayarlarıyla 4K ekranda çalıştırmak istiyorsanız, iki üst düzey ayrı grafik kartına ihtiyacınız var. Örneğin, amiral gemisi Maxwell ve Hawaii nesil GPU'lara dayalı Nvidia ve AMD kartları. Çerçeve yırtılmasını ortadan kaldırmak için (Nvidia'nın G-Sync veya AMD'nin FreeSync'ine benzer teknolojiler kullanarak) biraz daha fazla güce ihtiyacınız var ve her iki göz için de uygun 3D yapmak için daha fazla GPU gücüne ihtiyacınız var.

Sonuç olarak: mevcut teknolojiyi kullanan bir 4K VR cihazına güç sağlamak için, 28nm'de toplam 12-14 milyar transistöre sahip en az iki GPU'ya ihtiyacınız olacak, CPU'yu ve sistemin geri kalanını hesaba katmadan 350W ila 500W güç tüketecek. . Bu, şu anda mevcut GPU ve CPU'lara dayanan muhafazakar bir tahmindir - ve her göz için bir tane olmak üzere iki 4K ekrana güç verme fikrini tartışmayalım bile.

Nvidia'nın en yeni mobil SoC'si, Google Nexus 9'da kullanılan Tegra K1 64-bit, daha verimli Maxwell'e değil, Kepler mimarisine dayalı 192 CUDA çekirdeğine sahiptir. Şirketin mevcut amiral gemisi ayrık grafik kartları, mobil Tegra SoC'lerde Kepler çekirdeklerinden daha yüksek saatlerde çalışan 2048 Maxwell CUDA çekirdeğine sahip.

Fotogerçekçi grafiklere sahip taşınabilir VR cihazları, önümüzdeki yıllarda açıkça kullanılamayacak ve Oculus Rift gibi kablolu cihazların bile gidecek çok yolu var. Genel platform maliyeti başka bir endişe kaynağıdır. 1080p'de oynanabilir kare hızlarını artırabilen oyun bilgisayarları nispeten ucuzdur, çünkü ana akım GPU'lar işi yapacak kadar hızlıdır. Ancak 2160p'de daha fazla bellek ve daha hızlı bir CPU tarafından desteklenen dört kat daha fazla GPU gücüne ihtiyacınız var.

Bu sorunu çözmenin başka bir yolu daha var ve bunu daha sonra ele alacağım.

Peki Microsoft Neyi Doğru Yaptı?

Facebook'un daha önce bahsettiğim Oculus Rift anlaşmasını hatırlıyor musunuz? Duyurulmasından sadece birkaç gün sonra, Microsoft'un Osterhout Design Group'tan (ODG) artırılmış gerçeklik ve giyilebilir bilgisayarlar ile ilgili fikri mülkiyet (IP) varlıkları satın aldığı ortaya çıktı. Bazı patentler, kısmen ileten bir optik elemana sahip “göze yakın görüntüleme gözlüklerini” kapsıyordu.

Başka bir deyişle Microsoft, HoloLens'i oluşturmak için gereken IP'yi satın aldı; ve anlaşmanın, devam eden birkaç düzine daha patent başvurusu da dahil olmak üzere düzinelerce ODG patentini kapsadığı bildirildi. Bu arada, Oculus VR'nin belirsiz bir şekilde "bir sanal gerçeklik başlığını" tanımlayan tek bir patente sahip olduğu söyleniyor.

Microsoft, her iki dünyanın da en iyisini elde etmeye çalışıyor gibi görünüyor - genellikle VR cihazlarıyla ilişkilendirilen geniş bir FOV ve AR uygulamalarına uygun şeffaf bir ekran yüzeyi. Yaklaşım, HoloLens'in VR cihazlarından çok daha az işlem gücü kullanmasını sağlarken aynı zamanda geniş FOV sayesinde daha fazla işlevsellik sunmalıdır. Fotogerçekçi içerik oluşturmaya çalışmak yerine, HoloLens, görüntülenen içeriğin sınırlı opaklığı nedeniyle biraz daha düşük çözünürlük ve görüntü kalitesi elde edebilir. Bir gerçeklik yanılsaması yaratmaya gerek yoktur, bu nedenle çok daha az donanım yükü söz konusudur. Birçok kullanıma hazır teknoloji, HoloLens'in arka plan zaten orada olduğundan, örtüşmeyi azaltmasına veya ortadan kaldırmasına ve iyi görünümlü kompozitler oluşturmasına izin verebilir.

Bu gerçek, gerçek VR kulaklıkların aksine HoloLens'in eğlence alanındaki çekiciliğini sınırlar; ancak mühendislik ve sağlıktan mimariye ve savunmaya kadar diğer endüstrilerde bir dizi olanak sunar. HoloLens, sağlık uzmanlarına, mühendislere, endüstriyel makine operatörlerine, askerlere ve kolluk kuvvetlerine yardımcı olmak için kullanılabilir.

Ancak HoloLens'in hala tüketici alanında uygulamaları var. Microsoft'tan Phil Spencer, HoloLens'in başarılı ve bağımsız bir ürün olması gerektiğini belirterek, şirketin şimdiden onu PC'ler ve Xbox One konsolları ile birlikte kullanmanın yollarını aradığını da sözlerine ekledi. Cihaz, oyuncular için ve hatta spor salonlarındaki fitness meraklıları için bir baş üstü ekran (HUD) işlevi görebilir.

HoloLens Donanım İkilemi

Microsoft tam donanım özelliklerini açıklamadı, bu yüzden hala ne bekleyeceğimizi tam olarak bilmiyoruz. Ekran çözünürlüğü, GPU GFLOP'lar, bağlantı veya pil ömrü hakkında hiçbir şey yok. Bu, teknik basının sütun inçleri ve tıklama tuzağıyla doldurmaktan mutlu olduğu spekülasyon için çok yer bırakıyor, ancak henüz hiçbir şey resmi değil.

Dediğim gibi, HoloLens, Oculus Rift ve benzeri VR ürünleri kadar neredeyse GPU gücü gerektirmemelidir. Ancak bu, Microsoft'un mobil ürünlerde yaygın olarak kullanılanlar gibi ucuz bir SoC ile kurtulabileceği anlamına gelmez. Microsoft şu anda farklı satıcılardan bir dizi yonga kullanıyor - cep telefonları için entegre 4G/LTE'li Qualcomm Snapdragon SoC'ler, Surface Pro tabletler için Intel yongaları (geçersiz Surface RT ürünlerinde Nvidia SoC'ler ile birlikte) ve Xbox One'da özel AMD APU'lar .

Güçle ilgili hususlar nedeniyle, en belirgin seçim, Lumia telefonlarında kullanılanlara benzer bir Snapdragon SoC olacaktır. Bu, HoloLens'in Google Glass kadar güçsüz olacağı anlamına gelmez. HoloLens, daha büyük bir pil için yeri olan çok daha büyük bir cihazdır; ve en yeni Snapdragon SoC'ler, Google Glass'ta kullanılan yonga setinden çok daha güçlüdür (akıllı saatlerde kullanılan yongalardan önemli ölçüde daha yavaştır). İlk testler, Snapdragon 810 gibi Qualcomm'un yakında çıkacak amiral gemisi SoC'lerinde kullanılan Adreno 430 GPU'nun, 4K çözünürlükleri işleyebilen ve 1080p'de nispeten karmaşık 3D içerik oluşturabilen bir güç merkezi olduğunu gösteriyor.

Bu sadece saf işleme performansı ile ilgili değil. GPU'lar çok fazla bilgi işlem potansiyeli sunar ve oyun oynamaktan çok daha fazlası için kullanılabilir. Google, AR veya VR cihazları için çok yararlı olabilecek bir dizi teknolojiyle ilgilenen Tango Projesi için Tegra K1'i kullandı - otomasyon, sürücüsüz arabalar vb. Vuforia'dan daha önce bahsetmiştim ve GPU endüstrisinde başka oyuncular da var, ancak Nvidia'nın CUDA çekirdeklerini kullanma avantajı var - yıllardır profesyonel grafik ve GPGPU hesaplama pazarlarında pazar lideri.

Ancak, “orada ne var” zihniyetine kilitlenmemeliyiz. HoloLens'in satışa çıkması biraz zaman alacak ve sonraki nesiller daha da güçlü donanımlara sahip olacak. Intel'in yeni 14nm Atomları yakında geliyor, ARM tabanlı 14nm ve 16nm SoC'ler ise birkaç çeyrek sonra görünecek. Yeni düzlemsel olmayan düğümler, pil ömrüne zarar vermeden genel performansı önemli ölçüde artırarak watt başına daha da fazla performansa izin verecek.

Alternatif Olarak Akış

Daha önce bahsettiğim bir alternatif de var - karmaşık, kaynak yoğun 3D içeriği görüntülemek için bulut bilişim ve akış kullanılabilir. En yeni SoC'ler, yüksek çözünürlüklü akış için yeterli olan 802.11ac kablosuz ve hızlı LTE modemlere sahiptir. Bu yaklaşımın, özellikle LTE'nin dezavantajı gecikmedir.

Ek içerik yerel olarak, bir PC iş istasyonunda veya muhtemelen bir Xbox One'da işleniyorsa, gecikme sınırlı olmalıdır, ancak uzaktan bulut oluşturma sorunlu olabilir. Örneğin Nvidia, en büyük pazarları düşük gecikmeli oyun akışıyla kapsamak amacıyla stratejik konumlarda GRID sunucuları kurarak bu sorunu çözmeye çalışıyor. Yalnızca birkaç milisaniyelik ek gecikme, bir AR uygulamasındaki kullanıcı deneyimini tehlikeye atabilir.

Mobil bir SoC, Skype ve bazı sınırlı artırılmış gerçeklik uygulamaları gibi günlük görevlerin çoğu için yeterli olmalıdır. Ancak, bir mimar bir şantiyeye girmek ve bitmiş binanın artırılmış gerçeklik kullanarak nasıl görüneceğini görmek isterse, HoloLens'in daha fazla donanımla desteklenmesi gerekecektir; yüz binlerce veya milyonlarca çokgen, gelişmiş aydınlatma efektleri vb. ile karmaşık sahneler oluşturma.

Bunun iyi tarafı, HoloLens'in yüksek çözünürlüklü video akışı, göz atma ve hatta sıradan oyun oynama gibi birçok günlük görevi yerine getirebilen nispeten güçlü bir entegre GPU ile kutudan çıktığı gibi birçok işlevsellik sunabilmesidir. Öte yandan, profesyoneller, uzaktan oluşturulan daha karmaşık içerik akışı için 802.11ac veya LTE kullanabilir.

Microsoft, ev kullanıcıları ve profesyoneller için pratik olarak aynı donanım platformunu kullanabilir; ikincisi, daha gelişmiş, kaynak yoğun görevler için yerel veya bulut akışı kullanır.

HoloLens İçin Bir Kullanım Örneği ve Pazarı Var mı?

Microsoft, HoloLens'i bir dizi farklı senaryoda gösterdi. Demolar oldukça ilginç olsa da, yeni cihaz için tam olarak gerçekçi ve ticari olarak uygulanabilir bir kullanım senaryosu açıklamadılar.

HoloLens hakkında sevdiğim şey, Google Glass gibi gerçek giyilebilir cihazlar ile Oculus Rift gibi kablolu VR çözümlerinin tam ortasında olması. HoloLens'in sokakta takılacak kadar hafif ve taşınabilir olması gerekmez, ancak aynı zamanda bir bilgisayara veya harici güç kaynağına bağlı olması da gerekmez - her iki dünyanın da en iyisi. Microsoft'un takip etmek yerine liderlik etmeyi seçmesi de hoşuma gidiyor. HoloLens, mevcut konsept ve ürünlerden farklıdır; yenilikçi, fütüristik ve orijinal - Redmond'dan temiz bir nefes.

Ancak bu yaklaşım, HoloLens'in kullanım durumu ve pazarın büyüklüğü hakkında bir dizi önemli soruyu da gündeme getiriyor. VR çözümleri gibi bir ekranın yerini alamaz, ancak katı hacmi ve görünümü nedeniyle günlük durumlarda kullanılamaz. Akıllı gözlük kullanan bazı yolcuları ve sporcuları görebilirken, muhtemelen bir HoloLens kulaklık takan kayakçıları veya koşucuları görmeyeceksiniz.

Ana akım kullanıcılar HoloLens ile ne yapabilirdi? Ne tür yazılım platformları ve işletim sistemleri desteklenecek? Peki ya profesyonel uygulamalar? HoloLens çapraz platform işlevselliği, donanım özellikleri, perakende fiyatı ve Malzeme Listesi (BOM) ne olacak?

Hala yanıtlanması gereken birçok soru var ve Microsoft'un tüm bilgileri yayınlaması muhtemelen biraz zaman alacak.

Microsoft, aynı donanımla ana akım ve profesyonel pazarları aynı anda hedeflemek zorunda kalacak. Fiyata ve ürün reçetesine bağlı olarak Microsoft, HoloLens ürünlerini genel kullanıcılara sunmak için Xbox kullanıcı tabanından ve PC oyun pazarının bir bölümünden yararlanabilir. Fiyat çok yüksekse böyle bir ürünü pazarlamak kolay olmayacak, ancak kullanıcı tabanı orada - ve yeni cihazlara çok para harcamaya istekli. Ana akım pazar yaklaşımı aynı zamanda daha fazla geliştiricinin katılmasına yardımcı olur, böylece ekosistemi genişletir ve yeni kullanım durumları yaratır.

Ancak HoloLens ürünleri ana akım pazar için fiyatlandırılacaksa, Microsoft profesyonel pazarın peşinden nasıl gidecek ve bu süreçte biraz para kazanacak?

Yıllar önce çevrimdışı 3D grafiklerle geçimimi sağlıyordum ve HoloLens'te çok fazla potansiyel görebiliyorum. Dışarıda pek çok 3D/CAD kullanıcısı var ve bunların çoğu aynı fikirde. Bu, her tasarımcının ana akım pazar için fiyatlandırılmış bir HoloLens cihazı alıp iş için kullanabileceği anlamına mı geliyor? Muhtemelen, ama muhtemelen değil.

Bu alanda ürünleri pazarlamanın başka yolları da var. Yıllardır GPU alanını araştırıyorum ve bu süre içinde endüstrinin nasıl işlediği hakkında bir iki şey öğrendim. Oyuncular için üst düzey grafik kartları tüm manşetlerde yer alsa da, Nvidia ve AMD için gerçek nakit inekler profesyonel grafik ve bilgi işlem çözümleridir. Onlar bu ikilinin isimsiz kahramanlarıdır. Aynı GPU'ya dayalı bir tüketici kartı ve bir profesyonel kart için malzeme listesi kabaca aynıdır, ancak profesyonel kartların maliyeti çok daha fazladır, bir büyüklük sırası daha fazladır. Düşük toplam hacimlere rağmen çok büyük marjlar sağlarlar ve çok fazla gelir ve kâr sağlarlar - daha fazla bilgi için herhangi bir Nvidia üç aylık kazanç raporunu kontrol edebilirsiniz.

Microsoft benzer bir yaklaşıma başvurabilir. HoloLens, her iki pazar için aynı donanımı kullanabilir, tüketici modellerindeki işlevselliği sınırlayabilir ve farklı lisanslama katmanları aracılığıyla profesyonel ürünlerde genişletebilir.

Tabii ki, bunların hepsi bu noktada sadece spekülasyon - ama bu pazar böyle çalışıyor. Microsoft'un tekerleği yeniden icat etmesi gerekmiyor.