Azure抖料间回顾｜打开MR的正确方式

Azure云科技 2023-03-20

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在BMW全国4S门店，HoloLens 2 混合现实看车应用，正在颠覆传统的带看体验。通过结合实际物理环境，将渲染的模型叠加至真实车身，销售人员与顾客戴上 HoloLens 2，就能够以全息、交互的方式，沉浸式探索车身内部结构和新功能。车型上新更快速，引流拉新更见效，这一创新的看车体验，让混合现实在汽车行业、零售场景的应用又一次掷地有声。

但你是否也会困惑，在偌大的4S店场景里，顾客如何快速、精准地定位到某一台「想看」的车；逼真又动态的3D模型和街景，又如何通过小小的头戴式设备 HoloLens 2 传递到顾客眼中。尤其针对建筑、工程设计等需要高精尖渲染模型的行业，微软HoloLens 2 又将如何应对？

围绕着 HoloLens 2这一混合现实的入口，微软有着从云服务、软件层到设备端的全栈技术支持。本期，Azure抖料间邀请到微软云 APP Consult 高级客户工程师王哲、微软混合现实资深技术解决方案专家梅颖广、微软混合现实 HoloLens 解决方案专家席骁然，分享「微软在工业元宇宙、混合现实、云服务的能力」。

其中，Azure MR Services 三大关键云服务——Azure Spatial Anchors 空间锚点服务、Azure Object Anchors 物体锚点服务、Azure Remote Rendering 远程渲染服务，让头戴式混合现实设备效能与功耗的「兼顾」难题迎刃而解。

Azure Spatial Anchors

空间锚点服务

如果把身处的环境比作一个巨大的海床，那么 HoloLens 2 就是一艘行进中的船，“知道我们在哪一片海域十分重要”。这就是 Azure Spatial Anchors空间锚点服务的混合现实场景定位。

借助ASA服务，HoloLens 2 拥有了即席环境扫描，与预先储存周围环境的 Local Anchor 功能，不仅可以绘制精确的空间地图，也十分便于跨设备、跨平台间的锚点分享、同步与协作。根据 Spatial Anchor 提供的ID，每台设备都可以直接将预先上传至云端的锚点信息「拿来即用」。因此，ASA服务提供了混合现实场景下的 WayFinding寻路功能，可用于发电厂、IDC机房巡检和博物馆导览等复杂场景。

此外，使用 Azure Spatial Anchors 空间锚点服务，无需担心生产环境与数据泄露的安全隐患。出于安全性与经济考量，ASA 并不会把整个视频流传至云端，而只把关键锚点以向量、矢量的形式存成点云；同时，ASA以 Azure Cosmos DB 作为底层架构，在数据存储时添加了多层加密；用户使用 HTTP 调用 Azure 服务，过程也将得到安全监管。

Azure Object Anchors

物体锚点服务

与空间锚点「扫描海床、定位海域」不同，Azure Object Anchors 物体锚点服务旨在以沉船（目标物体）本身为锚点，实现在不同的海域中「搜索沉船」。

常规情况下，用户使用QR Code（二维码）作为混合现实场景中的物体锚点媒介。扫描二维码、经机器视觉识别之后，对应的3D内容将叠加至真实物体之上。如果需要在大量相同的物体表面的相同位置，放置同样的二维码，一则耗时耗力，二则容易因未对准而产生人为误差。

Azure Object Anchors 物体锚点服务，直接将真实世界中的目标物体作为锚定点——识别物体外观、捕获3D模型；云端训练Machine Learning模型后，将学习好的模型从云端下载至本地，可在HoloLens 2的Windows ML中离线使用。

AOA服务不仅帮助用户在任意环境中自动、快速定位目标物体，其离线功能也方便用户根据特定的业务场景，自如切换所需的3D模型，同时大大节省了云端资源消耗。除3D模型之外，AOA服务也支持将全息的标记和指令，与3D模型一同叠加在真实对象之上，因而在检修、培训、手术导航等场景中尽其所长。用户也可以直接在内置了AOA服务的微软第一方Guides应用上，直接将Hologram幻灯片叠加在真实物体上。

Azure Remote Rendering

远程渲染服务

兼顾重量、发热量、功耗与效能，是诸如HoloLens 2此类的头戴式混合现实设备的共同症结所在。由于无法在设备上放置用于高精度模型渲染，导致发热量很高的图形芯片，HoloLens 2选择将扫描的模型上传至Azure，使用Azure Remote Rendering无限的云端渲染能力，同时支持将实时流式从云传输到设备一端。

◉ 10万面模型与1亿面模型渲染对比

1亿面的模型有更好的细节展示能力

启动远程渲染会话后，ARR服务直接从Azure存储中加载模型进行图形渲染，并能根据本地Camera捕捉到的细节同步调整渲染。用户可以使用ARRT （Azure Remote Rendering Toolkit），在PC端模拟整个上传、渲染过程。

ARR远程渲染服务所提供的1:1高精度模型，实实在在地帮助越来越多的工程师远程工作。例如桥梁巡视与维护，无需高级工程师亲临现场、以身犯险，现在只需通过无人机点云扫描，构建模型，即可获取实时数据，得出实时分析，提供精准预测。既提高了问题解决的效率，也大大提升了安全保障。

在针对混合现实场景的三个关键 Azure 云服务外，微软还提供了非常丰富的工具箱与全技术栈，从连接真实世界设备的 Azure IoT 服务，到可供开发人员调用的PaaS级云服务，再到开箱即用的SaaS级混合现实应用，助力各行各业的企业加速部署、降本增效，实现关键业务增长的目标。

开发人员可以通过常规的Unity和虚幻引擎，在HoloLens上进行混合现实开发。如果您使用自研引擎，微软也提供了Open XR底层架构和Web XR技术，助力构建MR应用。

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