マイクロソフトには、説得力のある技術デモで比較的鈍い製品発表を盛り上げるという長い伝統があり、Windows10の発表も例外ではありませんでした。ソフトウェアの巨人は、この機会を利用して、拡張現実（AR）の未来を垣間見ることができる未来的なヘッドセットであるHoloLensについてかなりの話題を呼んだ。ただし、Microsoftには、バルマー政権下でピークに達した壮大なハードウェアフロップの伝統もあります。キンの電話を覚えていますか？私もそうではないです。

の導入 HoloLens おそらく、いくつかの理由でそのようなフロップにはならないでしょう。まず第一に、HoloLensは、商業的に実行可能なデバイスになるまでにはまだ長い道のりがあります。それは、約4分の1、または2、3年かかる可能性があります。第二に、その背後にある概念は健全であり、ウェアラブル技術やバーチャルリアリティ（VR）ヘッドセットなど、いくつかの有望な新興業界のトレンドに基づいています。 HoloLensは、多くの機能を1つのデバイスにバンドルすることで多少異なることを試みていますが、このMicrosoft HoloLensのレビューでは、すでに存在するものと機能しているものを見ていきます。

これはのために設計されたエンジニアリングブログなので VRの専門家 他のエンジニアの場合、「HoloLensとは何ですか？」という質問に答えるのにあまり時間をかけません。 ARとVRの違いを説明します。拡張現実技術には、さまざまな業界でさまざまな潜在的なアプリケーションがありますが、エンターテインメントでのアプリケーションは限られています。バーチャルリアリティは、いくつかの専門的なアプリケーションもありますが、エンターテインメントを対象としています。

どちらの技術にもまだ多くの制限があり、マスマーケットにアピールするには、多くの技術的課題を克服する必要があります。これは段階的なプロセスであり、数か月ではなく数年かかります。銀行を壊すことなくそのような製品を作成するために必要な技術は、単に準備ができていませんが、ゆっくりとそこに到達しています。

そこにあるものと欠けているものを見てみましょう。

ハードウェアの制限-GoogleGlassとOculusRiftとMicrosoftHoloLens

Google Glassは2012年の初めに発表され、1年後に1,500ドルの費用で出荷を開始しました。高い値札は、それが非常に小さなニッチのために予約されていたことを意味しました–GoogleのPRおよびマーケティングマシンによって「探検家」と呼ばれる初期の採用者。このデバイスは限られたAR機能を提供し、古いプロセッサを搭載した640x360ピクセルの解像度の小さなプリズムプロジェクターを備えていました。

しばらくの間、大衆を魅了することができましたが、GoogleGlassは成功とは言い難いものです。時流に乗ることに熱心だったアプリ開発者は、数か月のうちに流行を乗り越えたように見える「探検家」とともに、興味を失い始めました。最新の噂では、Intelシリコンを内蔵した新しいバージョンのGoogle Glassが指摘されているため、死亡記事には少し早すぎる可能性があります。いずれにせよ、Google Glassは、どのように見ても大成功ではありませんでした。

Oculus Riftはおそらく現時点で最も話題になっているVRシステムですが、Google Glassとは異なり、まだ発売されていません。 Oculus VRは何年にもわたってこのデバイスに取り組んでおり、その過程で同社は2世代の開発キットを開発しました。コンシューマーバージョンは、仕様が改訂され、2015年中に発売される予定です。 2014年3月、OculusVRはFacebookに20億ドル以上の現金とFacebookの株式で買収されました。

SamsungのGearVR 組み込みの画面の代わりにGalaxyNote 4ファブレットを利用するため、異なるアプローチを提供しますが、Oculusによって開発されたいくつかのテクノロジーに依存しています。モジュラーの概念は興味深いと思います。同様のアプローチをさまざまなベンダーのさまざまなモバイルデバイスで採用できるため、ユーザーは新しい電話を入手するたびにハードウェアを効果的にアップグレードできます。クアルコムの Vuforia プラットフォームは、モバイルデバイスと潜在的なAR / VRアプリケーションのためのいくつかの有望な機能を誇っています。

では、何が欠けているのでしょうか。簡単な答えは処理能力かもしれませんが、それよりも少し複雑です。

両方の概念の問題は、それらがまだ時代を先取りしており、テクノロジーが追いつく必要があることです。 MicrosoftのHoloLensは同じ歯が生える問題に悩まされることになりますが、Microsoftの概念は多少異なり、したがって、これらの問題の少なくともいくつかを克服する可能性があります。

Google Glassは軽量のウェアラブルとして設計されたため、多くの妥協点がありました。このデバイスは、ユーザーの右目の前にある厚いプリズムに単一のディスプレイを備えていました。視野（FOV）を考えると、解像度は非常に限られていました。たとえば、スマートウォッチディスプレイは、ユーザーの視野のわずか数度を占めるデバイスと同様の垂直解像度を備えている傾向があります。 Google Glassは、時代遅れのシステムオンチップ（SoC）に基づいており、バッテリーの寿命が限られていました。

モバイルデバイスの設計は簡単ではなく、常に多くのトレードオフが伴います。より高い解像度のディスプレイはより多くのGPUパワーを必要とし、より高い負荷で動作するより強力なGPUを備えたより大きなSoCを使用する必要があり、その結果、より大きなバッテリーなどが必要になります。これは微妙なバランスを取る行為であり、ARヘッドセットは、高解像度タブレットで使用されているような大きなバッテリーを収容するには小さすぎます。

一見したところ、Oculus Riftは、バッテリーの寿命と携帯性のために妥協がないため、ハードウェアの面で同様の欠点に悩まされているようには見えません。統合されたSoCに依存せず、1080pディスプレイが望ましいように聞こえます。しかし、実際には、フォトリアリズムには十分ではありません。デバイスのFOVは非常に大きく、ピクセル密度はまだ不十分です。

この問題を克服するには、VRデバイスはより高解像度の4K / UHDディスプレイ、または将来のある時点で8Kディスプレイを使用する必要があります。技術はほぼそこにありますが、安くはなく、ポータブルではありません。

最新のAAAゲームを可能な限り最高の詳細設定で4Kディスプレイで実行する場合は、2枚のハイエンドディスクリートグラフィックスカードが必要です。たとえば、フラッグシップのMaxwellおよびHawaii世代のGPUに基づくNvidiaおよびAMDカード。フレームティアリングを排除するには（NvidiaのG-SyncまたはAMDのFreeSyncと同様のテクノロジーを使用）、もう少しパワーが必要です。両眼に適切な3Dを実行するには、さらに多くのGPUパワーが必要です。

つまり、現在利用可能なテクノロジーを使用して4K VRデバイスに電力を供給するためには、CPUとシステムの残りの部分を除いて、28nmで合計120〜140億個のトランジスタを備えた少なくとも2つのGPUが必要であり、350W〜500Wの電力を消費します。これは、現在利用可能なGPUとCPUに基づく控えめな見積もりです。また、2つの4K画面に1つずつ電力を供給するというアイデアについても説明しません。

Nvidiaの最新のモバイルSoCであるGoogleNexus9で使用されているTegraK1 64ビットは、より効率的なMaxwellではなく、Keplerアーキテクチャに基づく192個のCUDAコアを備えています。同社の現在の主力ディスクリートグラフィックスカードは、モバイルTegraSoCのKeplerコアよりも高いクロックで動作する2048MaxwellCUDAコアを搭載しています。

フォトリアリスティックなグラフィックスを備えたポータブルVRデバイスは、今後数年間は明らかに利用できず、OculusRiftのような有線デバイスでさえ長い道のりがあります。プラットフォーム全体のコストは別の懸念事項です。主流のGPUは十分に高速であるため、1080pで再生可能なフレームレートを出力できるゲーミングPCは比較的安価です。しかし、2160pでは、より多くのメモリとより高速なCPUに支えられて、GPUマッスルの4倍が必要です。

この問題に取り組む別の方法があります。後で説明します。

クライアント側とサーバー側のレンダリング

では、マイクロソフトは何を正しく理解したのでしょうか。

覚えておいてください FacebookのOculusRift さっき言った取引？発表からわずか数日後、マイクロソフトが拡張現実とウェアラブルコンピュータに関連する知的財産（IP）資産を オスターハウトデザイングループ （ODG）。一部の特許は、部分的に透過する光学素子を備えた「シースルーニアアイディスプレイグラス」を対象としていました。

つまり、MicrosoftはHoloLensの作成に必要なIPを購入しました。伝えられるところによると、この取引は、進行中の数十件の特許出願を含む、数十件のODG特許を対象としていました。一方、Oculus VRは、「バーチャルリアリティヘッドセット」を漠然と説明している特許を1つだけ持っていると言われています。

Microsoftは、通常VRデバイスに関連する広いFOVと、ARアプリケーションに適した透明な表示面という両方の世界を最大限に活用しようとしているようです。このアプローチにより、HoloLensはVRデバイスよりもはるかに少ない処理能力を利用できるようになると同時に、広いFOVのおかげでより多くの機能を提供できるようになります。 HoloLensは、フォトリアリスティックなコンテンツをレンダリングしようとする代わりに、表示されるコンテンツの不透明度が限られているため、わずかに低い解像度と画質で問題を解決できます。現実の錯覚を作り出す必要がないので、関係するハードウェアのオーバーヘッドがはるかに少なくなります。背景がすでに存在するため、多くの既製のテクノロジーにより、HoloLensはエイリアシングを削減または排除し、見栄えの良いコンポジットを生成できます。

この事実は、真のVRヘッドセットとは対照的に、エンターテインメントのニッチ市場におけるHoloLensの魅力を制限します。しかし、それはエンジニアリングやヘルスケアから建築や防衛に至るまで、他の業界で多くの可能性を開きます。 HoloLensは、医療専門家、エンジニア、産業機械のオペレーター、兵士、法執行機関を支援するために使用できます。

ただし、HoloLensにはまだ消費者向けのアプリケーションがあります。 MicrosoftのPhilSpencer氏は、HoloLensはスタンドアロン製品として成功する必要があると述べ、PCやXboxOneコンソールと組み合わせて使用​​する方法をすでに検討していると付け加えました。このデバイスは、ゲーマーやジムのフィットネスマニア向けのヘッドアップディスプレイ（HUD）としても機能します。

HoloLensハードウェアの難問

Microsoftは正確なハードウェア仕様を明らかにしていないため、何を期待できるかはまだよくわかりません。ディスプレイの解像度、GPU GFLOP、接続性、またはバッテリー寿命については何も言われていません。これは憶測の余地をたくさん残し、ハイテクプレスはコラムインチとクリックベイトで喜んで埋めますが、まだ公式なものはありません。

私が言ったように、HoloLensはOculusRiftや同様のVR製品ほど多くのGPUパワーを必要とすべきではありません。ただし、これは、Microsoftがモバイル製品で一般的に使用されているような安価なSoCを使用できるという意味ではありません。 Microsoftは現在、さまざまなベンダーのさまざまなチップを使用しています。携帯電話用の統合4G / LTEを備えたQualcommSnapdragon SoC、Surface Proタブレット用のIntelチップ（および廃止されたSurfaceRT製品のNvidiaSoC）、XboxOneのカスタムAMDAPU 。

モノのスマートホームインターネット

電力を考慮しているため、最も明白な選択は、Lumia電話で使用されているものと同様のSnapdragonSoCです。これは、HoloLensがGoogleGlassほど強力ではないという意味ではありません。 HoloLensははるかに大きなデバイスであり、より大きなバッテリーを搭載する余地があります。また、最新のSnapdragon SoCは、Google Glassで使用されているチップセットよりもはるかに強力です（スマートウォッチで使用されているチップよりも大幅に低速です）。初期のベンチマークによると、Snapdragon810などのクアルコムの今後の主力SoCで使用されるAdreno430 GPUは、4K解像度を処理し、比較的複雑な3Dコンテンツを1080pでレンダリングできる強力な製品です。

純粋なレンダリングパフォーマンスだけではありません。 GPUは多くのコンピューティングの可能性を提供し、ゲーム以外にも使用できます。 GoogleはTegraK1を プロジェクトタンゴ 、ARまたはVRデバイスに非常に役立つ可能性のある多くのテクノロジー（自動化、自動運転車など）も扱います。 Vuforiaについてはすでに説明しましたが、GPU業界には他にもプレーヤーがいますが、NvidiaにはCUDAコアを使用できるという利点があります。これは、プロのグラフィックスおよびGPGPUコンピューティング市場のマーケットリーダーです。

ただし、「そこにあるもの」という考え方に縛られるべきではありません。 HoloLensが発売されるまでにはしばらく時間がかかり、次の世代はさらに強力なハードウェアを搭載することになります。 Intelの新しい14nmAtomは間もなく登場しますが、ARMベースの14nmおよび16nmSoCは数四半期後に登場するはずです。新しい非平面ノードは、ワットあたりのパフォーマンスをさらに向上させ、バッテリー寿命を犠牲にすることなく全体的なパフォーマンスを大幅に向上させます。

代替手段としてのストリーミング

先に述べた代替手段もあります。クラウドコンピューティングとストリーミングを使用して、複雑でリソースを大量に消費する3Dコンテンツを表示できます。最新のSoCは、802.11acワイヤレスおよび高速LTEモデムを備えており、高解像度ストリーミングに十分です。このアプローチ、特にLTEの欠点は、遅れです。

追加のコンテンツがローカルで、PCワークステーションで、場合によってはXbox Oneでレンダリングされる場合、ラグは制限されるべきですが、リモートクラウドレンダリングは問題になる可能性があります。たとえば、Nvidiaは設定することでこの問題に取り組んでいます グリッド 戦略的な場所にあるサーバー。最大の市場を低ラグのゲームストリーミングでカバーしようとしています。わずか数ミリ秒の追加の遅延により、ARアプリケーションのユーザーエクスペリエンスが損なわれる可能性があります。

モバイルSoCは、Skypeや一部の限定された拡張現実アプリケーションなどのほとんどの日常的なタスクに十分なはずです。ただし、建築家が建設現場に足を運び、拡張現実を使用して完成した建物がどのように見えるかを確認したい場合は、HoloLensをより多くのハードウェアでサポートする必要があります。数十万または数百万のポリゴン、高度な照明効果などを使用して複雑なシーンをレンダリングします。

利点は、HoloLensが、高解像度のビデオストリーミング、ブラウジング、さらにはカジュアルゲームなど、日常の多くのタスクを処理できる比較的強力な統合GPUを使用して、箱から出してすぐに多くの機能を提供できることです。一方、専門家は802.11acまたはLTEを使用して、リモートでレンダリングされたより複雑なコンテンツをストリーミングできます。

マイクロソフトは、ホームユーザーとプロフェッショナルに同じハードウェアプラットフォームを実際に使用できます。後者は、より高度でリソースを大量に消費するタスクにローカルストリーミングまたはクラウドストリーミングを採用しています。

HoloLensのユースケースと市場はありますか？

Microsoftは、さまざまなシナリオでHoloLensを披露しました。デモは非常に興味深いものでしたが、新しいデバイスの現実的で商業的に実行可能なユースケースを正確に説明していませんでした。

HoloLensについて私が気に入っているのは、GoogleGlassのような真のウェアラブルとOculusRiftのような有線VRソリューションの中間にあるという事実です。 HoloLensは、路上で着用できるほど軽量で持ち運び可能である必要はありませんが、同時に、コンピューターや外部電源に接続する必要もありません。これは、両方の長所です。また、マイクロソフトがフォローするのではなくリードすることを選択しているという事実も気に入っています。 HoloLensは、既存のコンセプトや製品とは異なります。それは革新的で未来的で独創的で、レドモンドからの新鮮な空気の息吹です。

ただし、このアプローチでは、HoloLensの使用例と市場の規模について多くの重要な問題が発生します。 VRソリューションのようなディスプレイに取って代わることはできませんが、そのかさばりと外観のため、日常の状況では使用できません。スマートグラスを使用している通勤者やスポーツ選手を目にすることもありますが、HoloLensヘッドセットを装着しているスキーヤーやジョギングをする人はおそらくいないでしょう。

主流のユーザーはHoloLensで何ができるでしょうか？どのような種類のソフトウェアプラットフォームとオペレーティングシステムがサポートされますか？プロフェッショナルアプリケーションはどうですか？ HoloLensのクロスプラットフォーム機能、ハードウェア仕様、小売価格、部品表（BOM）についてはどうですか？

まだ多くの質問に答える必要があり、Microsoftがすべての情報をリリースするまでにはおそらくしばらく時間がかかるでしょう。

マイクロソフトは、同じハードウェアを使用して、主流市場と専門市場を同時にターゲットにする必要があります。価格とBOMに応じて、MicrosoftはXboxユーザーベースとPCゲーム市場の一部を活用して、HoloLens製品を主流のユーザーに提供することができます。価格が高すぎると、そのような製品のマーケティングは容易ではありませんが、ユーザーベースはそこにあり、新しいガジェットに多額のお金を費やすことをいとわないでしょう。主流の市場アプローチは、より多くの開発者を参加させるのにも役立ち、エコシステムを拡大し、新しいユースケースを作成します。

しかし、HoloLens製品が主流の市場向けに価格設定されることになっている場合、Microsoftはどのようにして専門家市場を追いかけ、その過程でいくらかのお金を稼ぐのでしょうか。

数年前、私はオフラインの3Dグラフィックスで生計を立てていましたが、HoloLensには多くの可能性があります。そこには多くの3D / CADユーザーがいて、彼らの多くは同意するでしょう。これは、すべての設計者が主流市場向けに価格設定されたHoloLensデバイスを手に取り、それを仕事に使用できることを意味しますか？おそらく、しかしおそらくそうではありません。

この分野で製品をマーケティングする方法は他にもあります。私は何年もの間GPUスペースをカバーしてきましたが、その間に業界の運営方法について1つか2つのことを学びました。ゲーマー向けのハイエンドグラフィックスカードがすべての見出しを獲得していますが、NvidiaとAMDの真のドル箱はプロのグラフィックスとコンピューティングソリューションです。彼らはこの複占の陰の英雄です。同じGPUに基づくコンシューマーカードとプロフェッショナルカードのBOMはほぼ同じですが、プロフェッショナルカードのコストははるかに高く、桁違いに高くなります。全体的なボリュームが少ないにもかかわらず、大きなマージンを提供し、多くの収益と利益を生み出します。詳細については、Nvidiaの四半期収益レポートを確認してください。

Microsoftは同様のアプローチに頼ることができます。 HoloLensは、両方の市場で同じハードウェアを使用し、消費者モデルの機能を制限し、さまざまなライセンス階層を通じてプロフェッショナル製品に拡張することができます。

もちろん、これは現時点ではすべて単なる憶測ですが、それがこの市場の仕組みです。マイクロソフトは車輪の再発明をする必要はありません。