韩国大田,2014年2月17日——当头戴式显示器(HMD)变得便宜且无处不在时,在街上找吃饭的地方将不再是一件麻烦的事。
韩国科学技术院(KAIST)的研究人员开发了K-Glass,这是一种可穿戴的、免提的HMD,用户可以在查看菜单的同时找到餐厅。如果使用K-Glass的用户走进一家餐厅,看一下这家餐厅的名字,今天的菜单和食物的3D图像就会弹出。谷歌眼镜甚至可以显示餐厅内可供使用的餐桌数量。这是因为K-Glass内置了增强现实(AR)处理器。
与用计算机模拟环境代替现实世界的虚拟现实不同,AR将计算机生成的数字数据融入到用户的现实中。有了电脑制造的感官输入,如声音、视频、图形或GPS数据,用户的真实和物理世界变得生动和互动。增强是在实时和语义环境中与周围环境发生的,例如当用户经过餐馆时,菜单列表就会叠加在招牌上,而不是显示与之无关的飞机航班时刻表。
最常见的是,基于位置或计算机视觉服务被用于生成增强现实效果。基于位置的服务激活运动传感器来识别用户的周围环境,而计算机视觉则使用诸如面部、模式和光学字符识别等算法,或物体和运动跟踪来区分图像和物体。目前,许多hmd通过扫描打印在物体背面的标记或条形码,利用基于位置的服务,提供增强现实体验。AR系统跟踪代码或标记来识别物体,然后将它们与虚拟现实对齐。但是,对于没有条码、QR码或标记的物体或空间,尤其是室外环境中的物体或空间,这种AR算法难以使用,无法被识别。
为了解决这一问题,韩国科学技术院(KAIST)电气工学系教授柳会俊(音译)等人在世界上首次开发出了像人类视觉一样工作的AR芯片。该处理器基于视觉注意模型(VAM),复制了人脑处理视觉数据的能力。VAM几乎无意识地或自动地将人类视觉所处环境中最显著和相关的信息分解,从而消除不必要的数据,除非它们必须被处理。作为回报,处理器可以显著加快复杂AR算法的计算速度。
AR处理器拥有一个类似于人类大脑中枢神经系统的数据处理网络。当人类大脑感知到视觉数据时,不同组的神经元相互连接,同时处理决策过程的每个片段;一组的工作被传递给另一组神经元进行下一轮的处理,直到一组决定神经元决定数据的性质。同样,人工神经网络允许并行数据处理,缓解数据拥塞,显著降低功耗。
韩国科学技术院的AR处理器采用65nm(纳米)制造工艺,面积为32mm2,在250 MHz下运行时的峰值性能为1.22 TOPS (tera operations per second),在1.2V电源上消耗778毫瓦。超低功耗处理器在30fps/720p摄像机实时运行的情况下,显示1.57 TOPS/W的高能效能耗,比其他设备节能76%。电池只能使用2个小时的“Project Glass”等市面上出售的hmd的性能一直很差。柳教授表示:“在不牺牲K-Glass的高性能的情况下,可以长时间工作。K-Glass是理想的移动设备或可以佩戴一整天的可穿戴电脑。”
他进一步说:
hmd将成为下一个移动设备,最终取代智能手机。他们的市场一直在快速增长,手机用户最终将光学透明HMD作为日常使用的一部分,这真的是一个时间问题。通过增强现实,从教育、商业、娱乐到艺术和文化,我们将在生活的各个方面拥有更丰富、更深、更强大的现实。”
韩国科学技术院于2014年2月9日至13日在美国加利福尼亚州旧金山举行的国际固态电路会议(ISSCC)上发表了题为《用于HMD应用的1.22TOPS和1.52mW/MHz增强现实多核处理器与神经网络NoC》的研究论文。
欲了解更多信息,请访问http://www.kaist.edu/english/
了下:M2M(机器对机器),虚拟现实




