基于Hololens平臺的應用開發方向探索

朱玉文　李子政　齊景仲　謝帛庭　付昊瑩

摘 要：現如今，穿戴設備正成為各大科技公司研究的熱門，隨著越來越多的可穿戴設備投入市場，可穿戴設備正逐步為社會大眾所接受，也頻繁得到資本的青睞。微軟公司于2015年推出的Hololens對于可穿戴設備可謂有著劃時代的意義。其運用的MR技術（Mix Reality）不同于完全虛擬的VR，MR是一種將虛擬與現實真正的結合起來的科技，實現了很多年來人們在科幻中的幻想。因此，我們希望總結Hololens平臺的特性，探討Hololens在數字媒體領域的可能性，整理出一些基于Hololens平臺的應用開發方向。

關鍵詞：Hololens平臺；特性；開發方向；可能性

1特性

手勢識別：Hololens可以通過攝像頭識別用戶的手勢，從而做出相應的操作反饋，極大地改變了人機交互的方式。

語音識別：Hololens可以通過麥克風收集用戶的語音信息并通過算法進行精度較高的識別，這使用戶通過語音這一直接的方式與系統進行交互成為可能。

視線跟蹤：通過Hololens內置的傳感器，用戶可以使用視線來移動光標，從而實現對全息圖像的選擇。

環境掃描：Hololens擁有四臺攝像頭，通過其拍攝到的畫面以及其特定的圖像算法，Hololens可以計算出場景深度圖，通過對場景深度圖的再次處理，就可以構建出當前使用者所處的實時三維場景，通過構建出來的三維場景。當Hololens內部存儲有用戶當前所處環境信息后，就可以很輕易地對其進行虛擬處理。

2 Hololens平臺的應用開發方向可能性

游戲：游戲的本質是提供體驗，而Hololens在此處的優勢是通過環境掃描實現的實時三維場景構建，可以使游戲場景與現實的聯系更為緊密，從而加強游戲的沉浸感，比如在墻上開鑿一個小洞，或者為四周環境賦予不同尋常的材質來適應游戲的場景需求；此外，因為三維場景的構建，游戲開發者可以讓虛擬角色、玩家與真實的環境進行交互，這也是其他平臺無法企及的優勢。

此外，Hololens可以通過手勢、語音識別系統來極大地提升玩家的參與度，玩家不需要通過多余的操作控制器，如手柄、鼠標、鍵盤等，就可以直接與游戲產生交互。這也為游戲設計師們對更自然的交互方式設計提供了基礎。

影視：通過環境掃描技術，Hololens可以輕松實現將虛擬屏幕投射在真實空間中的效果，給用戶提供全新的觀看體驗：用戶不再需要手持電子設備或者面對在需要走動時無法將屏幕移走的窘境，在觀看便利性上有了極大的提升。而影視應用的另一個開發方向則是利用其虛擬環境構建能力，在真實環境中搭建起舞臺，讓觀影者置身其中，并且隨時用自己想要的角度，來進行影片的觀看。

新媒體：信息資訊類應用在Hololens平臺上可以充分利用的是其交互方式，應用可以將信息以全息影像的方式呈現在用戶面前或投射在墻壁上，之后，用戶可以直接通過視線、語音、手勢等方式來選取自己感興趣的信息并進行閱讀。

綜合來看，Hololens在數字媒體技術領域 應用的潛能還是極大的，尤其是游戲、影視、新媒體方向。Hololens的意義在于通過人機交互方式、虛擬與現實環境關系上的創新，來給人們帶來前所未有的全新體驗，而在此平臺上進行應用開發時，也需要開發者們大膽打破常規，并且用心思考應用與平臺特性的結合方式，使整個應用兼具易用性與實用性。

基金項目：北京工業大學"星火基金"資助課題（XH-2018-02-27）