# 为什么 1500 美金的 Google Glass 停产，而 3000 美金的 HoloLens 却公开大卖？

- 作者：ARinChina 增强现实中国
- 发布时间：2016-08-17 09:30
- 分类：新创
- 原文：https://www.ifanr.com/703345

![maxresdefault](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/maxresdefault-12.jpg)

去年 1 月份，Google 宣布 Google Glass 停产，一款彰显科技感的人工智能语音助（玩）手（具）就此谢幕。

而同年 10 月，微软 HoloLens 开发者版本亮相，作为全息设备的首个版本，售价达 3000 美元。

曾经的 Google Glass 再风靡全球，也只活了两年。这一次，新生的 HoloLens 又会有怎么的命运呢？我们不敢妄下断言，但在此之前，不妨回顾两款设备的基本参数。

### 硬件、功能、体验大 PK

HoloLens 是一款独立使用的 AR 头显，搭载 Windows 10 系统，传感器由陀螺仪、磁强仪、6 个摄像头（包括深度摄像头）、红外发射、位置红外定位灯及光线传感等组成。

Google Glass 则基于 Android 系统，部分功能需借助有蓝牙功能的智能手机实现，如语音电话功能。它的传感器由三轴陀螺仪、三轴加速计、三轴三轴磁强计、环境光传感器和距离感应器等组成。

从表中可以看出 HoloLens 内置了 CPU、GPU 和一个专门的全息处理器（HPU）。这款 AR 头盔，在黑色的镜片上包含了透明显示屏，并且立体音效系统的嵌入，让用户不仅看到，同时也能听到来自周围全息景象中的声音。

其他硬件参数，不妨参考以下表格：

![1859347511982](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/1859347511982.jpg)

再来看 Google Glass，它在眼镜前方悬置了一台摄像头，镜框右侧为电脑处理器装置，配备的摄像头像素为 500 万，可拍摄 720p 视频。镜片上配备了一个头戴式微型显示屏，它可以将数据投射到用户右眼上方的小屏幕上，显示效果如同 2.4 米外的 25 英寸高清屏幕。

通过以上对比不难发现，虽然两款设备使用系统、处理器及传感器等都不一样，但是在组成部分上它们却是一样的，都是由微型显示器、传感器、电路控制设备及外形框架等组成。

但是，只要这些就能打造一款 AR 设备了吗？如果这样，Google Glass 为何失败？HoloLens 之路还要怎么走？

你必须先了解 AR 设备的基本原理。

### AR 设备的组成与原理

目前大多数的 AR 系统，采用透视式头盔显示器实现虚拟环境与真实环境的融合。AR 头盔显示装置一般有两种设计方案：

● **视频穿透式**

视频透视式头盔显示器，是通过摄像头来采集真实场景的图像，计算机通过场景图像理解和分析，将所要添加的信息和图像信号，叠加在摄像机的视频信号上，并将计算机生成的虚拟场景与真实场景进行融合，最后通过类似于浸没式头盔显示器的显示系统呈现给用户。

Google Glass 采用的就是视频穿透式，它通过摄像头采集视频信息，然后显示在右边镜片前的一个微型显示器上。

● **光学穿透式**

Hololens 则采用的是光学穿透式，通过安装在眼前的一对半反半透（楼下有专业名词详解）玻璃，融合呈现出真实场景和虚拟场景。与视频透射式不同的是，光学透视式的“实”来自于真实的光源，经过透视光学系统直接进入眼睛，计算机生成的“虚”则经过光学系统放大后反射进入眼睛，最后两部分信息汇聚到视网膜上从而形成虚实融合的成像效果。

（插播背景知识）半反半透玻璃就是 5:5 的分光镜，分光镜是一种特制的可以改变光的透射量和方向的镜片。这相当于正在照镜子的我们，既可以看见镜中的自己，又可以看见镜后的景物。

![1850199611982](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/1850199611982.jpg)

无论是视频穿透式还是光学穿透式，它们都由以下几部分组成：

● 图像信息显示源  
● 图像成像的光学系统  
● 定位传感系统  
● 电路控制及连接系统  
● 头盔及配重装置

目前的重点和难点，聚焦在了前两部分：图像信息显示源和图像成像的光学系统。定位传感系统、电路控制系统及配重装置部分，各家厂商实现的都还不错。

这前两部分，统称为头盔显示器的光学系统。光学系统的设计不仅关系到成像质量的好坏，还影响到头盔显示器的体积和重量。

下面将以自拍的例子，为大家介绍这个光学系统。

头盔显示器的光学系统主要由四部分组成  
● 图像源  
● 中继光学系统  
● 准直系统  
● 光学组合器

看到这些专有名词有点懵？别担心，打开美颜相机，向上 45° 角，咔嚓一下~

哎呀，手机上出现了一张国字脸……

这时手机屏幕就相当于图像源，它显示的是摄像头传来的照片，而图像源上显示的是由虚拟工作站送来的虚拟图像；

![1910337711257](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/1910337711257.jpg)

看着自己照片不忍直视，赶紧传到美图秀秀上进行削脸、亮眼……

此时把照片传到美图秀秀上加ｐ图的过程，就类似于中继光学系统。中继光学系统是将图像源上的图像，传递给后继的光学系统（光学组合器、准直系统），由于像在通过镜片时会产生偏离（即像差），中继光学系统传输图像的过程中也会矫正像差；

![1852517811982](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/1852517811982.jpg)

经过一番努力，照片终于能看，但是太单调了，得拉个明星合照。于是就加了张爱豆贴图……

添加贴图就是图像融合。经中继光学系统经矫正过的图像，传输到光学组合器和外部世界的图像进行融合；

![1853184011982](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2016/08/1853184011982.jpg)

看着不错，嘿嘿~赶紧发朋友圈！

这一系列，正是一套拍出照片太丑没法发票圈、不得不加工的过程。同样的在光学系统中，光线经过各种透镜后产生形变和色变等，人眼无法直接观看，此时准直系统会将加工好的图像光线捋直后以平行的形式送入人眼。

以上就是虚拟信息叠加在真实信息上的过程。

尽管听上去很容易，实现起来却并不简单。1500 美元的 Google Glass 停产，3000 美元的 HoloLens 热卖，这说明价格并不是最主要问题，提高用户体验、丰富内容才是王道。

当时，Google Glass 开发目的并不明确，普通用户也不确定这款产品到底能有什么用。佩戴时，用户右眼球必须盯着视野右上方的投影仪微光，才能看清楚数据与文字，但这样可能会造成用户注意力分散，带来潜在危险。续航时间短、佩戴容易头晕、声音控制功能差等等特点，都和它停产密切相关。

然而，HoloLens 一开始就针对开发者发布，很明确的为开发者们提供了一个全新开发平台，从底层慢慢着手内容匮乏问题。同时，它还具备实时三维计算和图像识别功能，还包括延时低、定位准、Demo 酷炫等等。

不过，Google Glass 虽停产，但 Google 并没有停下追随黑科技的脚步。据悉，他们又有一个 50 人的团队在密谋着一项新技术，具体何时问世还不曾得知。

HoloLens 虽然比较火热，但它的续航时间太短（开发者版本在 1-3 小时左右），并且视场角太小，仅有 30°左右。

尽管困难重重，也抵挡不住人类不屈不挠的精神，AR 头盔研究仍然非常火热。万一，某天你也想开发一款 AR 头盔？以下的设计要点也许能帮上你。

### AR 设备的设计要点

● **视场**

上文提到的 HoloLens 视场角太小，说的就是这个。

视场这里指视野范围。一般人的裸眼可见水平视场为 200 度，垂直视场为 100 度。由于人眼主要对中心 20 度的视场比较敏感，所以在设计时，应保证中心 20 度的像的质量。

● **重量**

由于头盔式显示器在使用中会长时间佩戴在头部，所以头盔重量一定得控制。如果头部受力不均衡，可能产生头晕、目眩、恶心等不适。HoloLens 为 579 克，但戴在头上的话还是有点偏重，所以在这一方面仍需改进。

**● 分辨率**

人眼最小分辨率约为 0.5m rad。头盔显示器的分辨率，取决于图像源的分辨率和光学系统的像差。因此，提高分辨率可以从这两个方面入手。

● **出瞳距离**

出瞳距离是指光学系统的边缘到人眼瞳孔的最小距离。也就是瞳孔到观看屏幕的的距离。  
为了保证佩戴者方便，出瞳距离应大于 15mm，如果允许用户使用时佩戴眼镜的话，则要求出瞳距离大于 25mm。

● **出瞳大小**

人眼瞳孔在正常状态下的直径为 2mm 左右，在黑暗环境下会适当放大。为了允许人眼眼球有一定范围的移动，一般要求出瞳直径在 8mm 以上。  
就像猫的眼睛，在白天和晚上瞳孔明显的不一样，人也是一样的，瞳孔大小随着光的强弱而变化。

**● 瞳距**

大多数的头盔由两个对称的光学系统组成，它们各自出瞳主光线的距离为瞳距。

人眼的瞳距一般在 54-70mm 之间，但每个人的出瞳距离不同，因此设计头盔时应注意出瞳距离的可调性。

Google Glass 做到了这一点，只不过由于它的显示器只有一个，所以实现调节很简单。而 HoloLens 就不一样了，细微的调节都会影响成像。

**● 光能利用率**

光在经过光学系统后会有损耗，设计时应考虑图像源发出的光和外界光，经过光学系统投射后的光能损失。举个反例，大家经常戴的太阳镜就是减小光能利用率。

以上七点为设计头盔显示器的一些重要指标，这些因素之间并不孤立，存在相互制约。例如，增加视场或出瞳距，光学元件将增大，整体重量增加；视场增加，角分辨率下降。所以在进行设计时，应根据实际运用找到一个较好的平衡点。

题图来源：[autodesk](http://inthefold.autodesk.com/in_the_fold/2015/11/microsoft-hololens-autodesk-fusion-360-mixed-reality-for-product-design-and-engineering.html)