کالبد شکافی هولولنز مایکروسافت

برخلاف هدست‌های واقعیت افزوده آکیولیس ریفت و اچی‌تی‌سی وایو، هولولنز یک هدست کاملا مستقل است و برای افزودن هولوگرام‌ به محیط اطراف شما نیازی به برقراری اتصال با کامپیوتر شخصی یا گوشی هوشمند ندارد. درواقع هولولنز خود یک پی سی مجهز به ویندوز ۱۰ است که روی سر کاربر نصب می‌شود. این هدست وسیله‌ای بسیار تحسین‌برانگیز و حاصل چند سال تلاش مایکروسافت برای حذف سخت‌افزار جانبی ضروری و مستقل شدن آن از کامپیوتر شخصی است. کسانی که نمونه‌های اولیه هولولنز را امتحان می‌کردند، مجبور بودند یک کامپیوتر کوچک را نیز حمل کنند ولی اکنون هر چه که برای استفاده از آن نیاز دارید در داخل آن تعبیه شده است.

هولولنز ترکیبی جادویی از لنزهای هولوگرافیک، آرایه‌ای از سنسورها و واحدهای پردازشی ضروری برای درک حرکات، جهت نگاه، صدا و محیط اطراف کاربر است. ممکن است وسوسه ‌شویم تا هولولنز را با عینک گوگل مقایسه کنیم ولی عملکرد هولولنز کاملا متفاوت است و قطعا تجربه‌‌ای بسیار همه‌جانبه و جامع برای کاربر فراهم می‌کند. این هدست تمام اشیاء موجود در فضای اطراف را با دقت شناسایی و درک می‌کند و در بازتاب تصاویر هولوگرافیک آن‌ها به چشمان شما هیچ جزییاتی را از قلم نمی‌اندازد. به کمک آن می‌توانید اشیاء و شخصیت‌های بازی‌های کامپیوتری را روی میز کار یا در حال دویدن در اطراف منزل خود ببیند.

یکی از مهم‌ترین بخش‌های هولولنز، دوربین تشخیص عمق است که می‌توانید آن را در جلوی هدست و روی لبه‌ی بالایی نمایشگر ببینید. این دوربین اساسا نسخه‌ی مینیاتوری کینکت مایکروسافت است که حدود یک‌دهم نمونه اصلی انرژی مصرف می‌کند و از بیرون مانند یک دوربین معمولی به نظر می‌رسد. به گفته‌ی اوری آمیگا (Ori Amiga) که چندین سال است در پروژه‌ی هولولنز فعالیت می‌کند؛ دوربین تشخیص عمق به‌وسیله‌ی مایکروسافت طراحی و ساخته شده است و ازآنجاکه مایکروسافت معمولا طراحی و ساخت چیپ‌ها و سخت‌افزار موردنیازش را خود انجام نمی‌دهد، می‌توان آن را یک مورد نسبتا استثنایی و خاص دانست. وقتی دست خود را در محدوده‌ی دید هولولنز حرکت بدهید، دوربین تشخیص عمق محل دقیق آن را شناسایی می‌کند و همین‌طور تشخیص می‌دهد که کدام دست خود را حرکت می‌دهید.

دوربین تشخیص عمق هولولنز با دو دوربین درک محیط که در کناره‌های هدست تعبیه شده‌اند، کامل می‌شود. این دو دوربین نیز از بیرون مشابه دوربین معمولی به نظر می‌رسند ولی وظیفه‌ی آن‌ها شناسایی محیط اطراف و مشخص کردن موقعیت دقیق اشیاء حقیقی مثل دیوارها و مبلمان است. علاوه بر این یک دوربین ویدئویی ۲ مگا‌پیکسلی نیز در جلوی هدست قرار دارد که می‌تواند هر آنچه را کاربر می‌بیند (اشیاء حقیقی و هولوگرام‌های واقعیت افزوده) ضبط کند. به کمک این دوربین می‌توانید تجربیات خود با هولولنز را به تصویر بکشید و با این ویژگی به‌زودی شاهد به اشتراک گذاشتن کلیپ‌های شخصی واقعیت افزوده کاربران در شبکه‌های اجتماعی خواهیم بود.

تا اینجا با دوربین‌های هولولنز یا در حقیقت مکانیسمی که هدست به کمک آن محیط اطراف را می‌بیند، آشنا شدیم؛ ولی جادوی واقعی هدست واقعیت افزوده‌ مایکروسافت، نحوه‌ی ایجاد هولوگرام و اشیاء مجازی قابل‌دیدن برای کاربر است. سیستم ایجاد تصاویر واقعیت افزوده قابل‌دیدن در هولولنز از لنزهای هولوگرافیک یا به قول مایکروسافت هدایتگر موج (waveguide) تشکیل شده است که از یک پروژکتور برای تاباندن پرتوهای هولوگرام به چشم کاربر استفاده می‌کند. وقتی این لنزها را از هدست جدا می‌کنید تفاوت ظاهری زیادی با یک عینک معمولی ندارند و تصور اینکه در آینده هدست‌ واقعیت مجازی فقط در همین لنزها خلاصه شود، چندان سخت نیست.

در گوشی‌های هوشمند مبنای سنجش وضوح تصویر تعداد پیکسل در واحد سطح است ولی مایکروسافت وضوح اشیاء مجازی هولولنز را با تعداد پرتوهای تشکیل‌دهنده‌ی هولوگرام و تعداد نقاط نورانی تشکیل‌دهنده‌ی این پرتوها تعریف می‌کند. به‌عبارت‌دیگر هرچه برای ساخت هولوگرام از پرتوهای بیشتری استفاده شود و هرچه این پرتوهای از نقاط نورانی بیشتری تشکیل شده باشند، واقعیت افزوده باکیفیت‌تر و درخشان‌تر خواهد بود. هولولنز اشیاء واقعیت مجازی را در قالب مجموعه‌ای از پرتوها و نقاط نورانی (فوتون) معلق در محیط اطراف ایجاد می‌کند و به کمک هدایتگرهای موج به چشمان شما می‌تاباند. به گفته‌ی کسانی که در طول یک سال چند دفعه هولولنز را امتحان کرده‌اند، وضوح و کیفیت آن به‌مراتب افزایش پیدا کرده است. مایکروسافت از توضیح در مورد تغییرات اعمال‌شده در این یک سال خودداری می‌کند ولی بدون شک ترکیبی از ترفندهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری عامل این بهبود است.

لنزهای هولوگرافیک در کنار همه مزایا، موجب بروز مشکلاتی برای هولولنز شده‌اند. به‌عنوان‌مثال این هدست میدان دید محدودی دارد و با توجه به نوع عملکرد لنزهای هولوگرافیک، حتی تا زمان ارائه‌ی هولولنز در بازار کار زیادی از مایکروسافت برای رفع این محدودیت ساخته نیست. در حال حاضر مایکروسافت در هولولنز از صفحه‌نمایش شفاف استفاده می‌کند ولی هولوگرام برای دیده شدن باید به سمت چشم کاربر بازتاب داده شود و طبعا یک صفحه‌نمایش کدر این کار را به‌مراتب بهتر انجام می‌دهد. از طرف دیگر پوشاندن کامل چشمان کاربر برای تعقیب تمامی حرکات مردمک نه‌تنها برای مایکروسافت بلکه برای همه‌ی سازندگان هدست واقعیت افزوده چالش بزرگی است. شاید حل مشکلات میدان دید هدست‌های واقعیت افزوده سال‌ها زمان ببرد ولی این فناوری هنوز در آغاز راه خود قرار دارد و عجیب نیست اگر برای کامل شدن به زمان بیشتری نیاز داشته باشد.

احتمالا جذاب‌ترین بخش هولولنز مادربورد آن است. برخلاف پی‌سی‌های قدرتمند بازی یا حتی لپ‌تاپ‌های معمولی، بورد اصلی هولولنز بسیار کوچک و شکل آن کاملا منحصربه‌فرد است. به‌احتمال‌زیاد تابه‌حال مادربوردی ساخته نشده که مربع یا مستطیل نباشد و مطمئنا ساخت چنین بوردی آسان نیست. مایکروسافت همه‌چیز را در این مادربورد کوچک و غیرعادی گنجانده است؛ ازجمله پردازنده‌ی ۳۲ بیتی اینتل، پردازنده‌ی گرافیکی، رم، حافظه‌ی جانبی، چیپ‌های وای فای و بلوتوث و یک پردازنده‌ی انحصاری جدید که واحد پردازش هولوگرافیک (HPU) نام دارد.

آمیگا می‌گوید:

 ما باور داریم که اکنون زمان مناسبی برای اضافه شدن پردازنده‌ی سوم به دنیای کامپیوتر است. به‌زودی در همه‌ی تجهیزات کامپیوتری خود علاوه بر CPU و GPU، یک HPU نیز خواهید داشت.

در هولولنز بار بسیاری از پردازش‌های سنگین بر دوش HPU قرار دارد تا توان پردازشی CPU و GPU فقط به اجرای اپلیکیشین‌ها و نمایش هولوگرام اختصاص داده شود. پردازنده‌ی هولوگرافیک هولولنز، به سفارش مایکروسافت طراحی شده و وظیفه‌ی اصلی آن دریافت بدون مکث و هم‌زمان اطلاعات از دوربین‌ها و سنسورهای هدست است تا ردگیری حرکات دست کاربر بدون وقفه و با دقت بالا انجام شود.

انبوه سنسورهای به‌کاررفته در هولولنز به انرژی زیادی نیاز دارد و مایکروسافت برای تأمین آن تعداد زیادی باتری در پشت هدست تعبیه کرده است. در هرکدام از دو کناره‌ی قطعه‌ی پشتی هولولنز، سه باتری جداگانه دیده می‌شود که هنوز از ظرفیت آن‌ها اطلاعی در دست نیست. باتری‌های هولولنز وظیفه حفظ تعادل و تقسیم وزن بین قسمت‌های مختلف آن را نیز به عهده دارند و از لنگر انداختن بخش جلویی هدست جلوگیری می‌کنند. بعد از ۲ تا ۳ ساعت استفاده از هولولنز باید آن را از طریق پورت Micro USB دوباره شارژ کنید.

دیگر بخش جذاب هولولنز، سیستم صدای سه‌بعدی آن است. این بخش از دو اسپیکر تشکیل شده که در کناره‌های هدست واقع شده‌اند و وقتی آن را روی سر می‌گذارید دقیقا بالای گوش‌های شما قرار می‌گیرند. اپلیکیشین‌ها و بازی‌های واقعیت افزوده به کمک این سیستم می‌توانند محل دقیق منبع صدا را دقیقا برای کاربر بازسازی کنند. باوجوداینکه اسپیکرها با گوش کاربر فاصله دارند ولی مانند هدفون عمل می‌کنند و حتی بیشترین حجم صدای تولیدشده در آن‌ها نیز برای اطرافیان کاربر به‌سختی قابل‌شنیدن است. دکمه تنظیم صدای هولولنز نیز در کنار آن قرار دارد. حتی اگر با هدفون از هولولنز استفاده کنید بازهم از جذابیت‌های صدای سه‌بعدی آن بهره‌مند خواهید شد.

در حال حاضر سازندگان اپلیکیشین و بازی می‌توانند با پرداخت ۳۰۰۰ دلار هولولنز مایکروسافت را خریداری کنند ولی هنوز مشخص نیست که کاربران معمولی چه زمانی به آن دسترسی خواهند داشت و ممکن است در زمان عرضه‌ی رسمی هولولنز مشخصات سخت‌افزاری آن با موارد ذکرشده در این مقاله تفاوت داشته باشد. مایکروسافت برای رساندن هولولنز به شکل فعلی و مجتمع کردن همه‌ی این قطعات در قالب یک هدست جمع‌وجور و جذاب سال‌ها تلاش کرده است و شاید تا زمان عرضه‌ی رسمی آن در بازار، شاهد ارائه‌ی نوآوری‌ها و ویژگی‌های جذاب دیگری هم در آن باشیم. اکنون آینده‌ی نرم‌افزاری هولولنز و حتی ترکیب نهایی سخت‌افزار آن در دست توسعه‌دهندگان اپلیکیشین و بازی قرار دارد.

باوجوداینکه هدست واقعیت افزوده‌ی مایکروسافت هنوز در حال طی کردن گام‌های اولیه خود است ولی بدون تردید شروع قدرتمندی دارد و می‌تواند تعیین‌کننده‌ی شکل نوین و آینده‌ی متفاوت دنیای فناوری باشد.