Möt Microsoft, världens bäst bevarade FoU-hemlighet

När det gäller 99,9 procent av världens befolkning är Microsoft ett stalligt gammalt vaktteknologibolag. Dess bottenlinje är fullt utnyttjad mot PC-operativsystem och affärssoftware - knappast byggstenarna i en framtidsinriktad portfölj, eller hur? Kasta den så kalla, konservativa, fotgängarytan och hitta en Microsoft som är en verklig hotbed av nyskapande innovation. Faktum är att företaget inte bara lossar sina handväskor när det gäller forskning och utveckling. Nej, det kastar praktiskt taget pengar på

riktigt stora tänkare för att bygga en mer underbar, fantastisk framtid. Bara 2011 uppnådde Microsofts FoU-budget en rekordhöjd på 9,6 miljarder dollar (ja med en "B"). Det är många Benjaminer, och de spenderas på några bestämda fantastiska projekt. Låt oss ta några av de mer intressanta exemplen.

[Ytterligare läsning: De bästa överspänningsskyddarna för din kostsamma elektronik]

Blanda pekskärmar och pekskärmar

Carnegie MellonOmniTouch låt dina fingrar göra uppringningen … praktiskt taget på egen hand.

Flera Microsoft-forskningsprojekt har omvandlats till att omforma vardagliga objekt till helt interaktiva datorytor. Om de här initiativen bär frukt, kan du en dag genomföra din morgon Facebook-kontroll på baksidan av en spannmålslåda istället för på din telefon.

Först upp är LightSpace, som använder en mängd kameror och projektorer för att skapa interaktiva skärmar på vardagen föremål. Systemet måste kalibreras till det rum det installeras i, men när det är möjligt kan användarna interagera med projicerade menyer och skärmar med sina händer, eller till och med flytta en projicerad bildskärm från ett objekt till ett annat. Känner du inte som att försöka samla ditt lag runt en projektion på ett litet skrivbord? Dra det över till väggen istället. Du kan se en grundläggande version av LightSpace i funktion i denna spännande demovideo.

OmniTouch-projektet - ett gemensamt projekt mellan Microsoft Research och Human-Computer Interaction Institute vid Carnegie-Mellon University-monterar en rigg som innehåller liten pico projektor och en Kinect-liknande 3D-skanner på användarens axel. Projektorn visar grafiska bilder på nästan vilken yta som helst, medan 3D-scannerns djupavkänningsfunktioner omvandlar projiceringen till en interaktiv, multi-touch-aktiverad inmatning. Tack vare tekniskt trickery behövs ingen särskild kalibrering eller träning. Kolla in videoklippet nedan för en demonstration och en mer teknisk förklaring.

Samtidigt använder SkinPut-projektet - ett annat CMU och MSR joint venture-också en projektor för att stråla interaktiva skärmar på handen och armen, men dess hemliga sås är ett sensorpackat armband. När du rör på den projicerade bilden på din hud analyserar sensorerna vibrationerna i din arm för att bestämma platsen för din beröring och svara på motsvarande sätt - därav namnet. Ja, SkinPut förvandlar dig till både en bildskärm och en mus samtidigt. Webbplatsen visar tekniken i aktion.

Bli mer känd

3D-modell med Kinect Fusion.

Du kanske känner till Kinect som en speltillbehör för Xbox 360, men Microsoft hoppas att det blir långt, mycket mer än så. Företaget fortsätter att satsa på att undersöka hur billig kamera kan användas för att interagera med datorer.

Det finns många exempel. Kinect Fusion möjliggör kontinuerlig, realtidsskanning av en miljö för att skapa interaktiva 3D-modeller, och det kommer snart till Kinect for Windows SDK. KinectTrack avkodar systemets IR-emitter och kamera för att precis spåra användarens rörelse i flera dimensioner, vilket efterliknar verktyget för dyra avkänningssystem med ett tillbehör på 99 kr. SuperKid låter barn skapa filmer i realtid, komplett med en rad interaktiva och anpassningsbara rekvisita. Det låter inte revolutionärt, men kolla in den underbara videon nedan.

System som Kinect kommer sannolikt att driva nya gränssnitt som är beroende av rörelse snarare än beröring. Användare kan kontrollera e-post när du tvättar eller pausar en video från ett rum. Kinect startade som ett spelutrymme, men det kan på en dag förvandla datorn till en ständigt närvarande enhet som kan styras från vilket rum som helst.

Och det rör inte ens roboten vinkeln, där Kinect har visat sig inget mindre än revolutionärt. Videon nedan visar en robot som spelar fångst, pseudo-jonglering med flera bollar (och hjälp av en människa med andra hand) och skakar huvudet i skam när det saknar en fångst. Kärnan i denna Disney Research skapande? Du gissade det - Kinect.

Holodeck

Xbox var Microsofts biljett till vardagsrummet. Nu när det är där, har det stora planer som kan leda till att familjeutrymmet så småningom omvandlas till något som Star Treks berömda holodeck.

Microsoft verkar närma sig idén från åtminstone två olika håll. En metod försöker skapa en "magisk vägg" genom att kombinera en massiv bildskärm med innovativ LED-teknik med platt lins med rörelsespårning och touch-input-teknik. Det föreställda resultatet är ett gränssnitt som kan visa detaljerat innehåll och svara på en mängd olika pek- och rörelsesgester.

Microsoft En bild från Microsofts "holodeck" -patent.

Microsofts nuvarande prototypfönster stöder redan glasfri 3D genom att strålar specifika stereoskopiska bilder till var och en av dina ögon, och det kan stråla olika bilder till olika användare. I grund och botten kan du vara nedsänkt i en scen medan din vän står bredvid dig stirrar på någonting annat helt. (Och ja, det spårar din huvudrörelse.)

Ett annat tillvägagångssätt, som nyligen presenterades i en patentansökan, använder 360 graders projektion som kan göra ditt vardagsrum till en virtuell miljö. TV: n är den centrala referenspunkten och projektorn används för att fylla i perifera detaljer. Motion-tracking används för att förbättra simuleringen och hålla projektorn från att skicka ljus mot användarens ögon. Patentet fokuserar på spel, men det är inte svårt att föreställa sig samma teknik som används för virtuella turer på avlägsna platser eller filmer som ger 360 grader av nedsänkning.

Varken vägen kommer sannolikt att bli en konsumentprodukt snart-Stevie Bathiche, Microsofts Forskningschef i Applied Sciences Group, skulle inte ens riskera att gissa om konsumentens tillgänglighet av det första exemplet på holodeck-teknik, men båda är lovande idéer. Microsofts kombination av maskinvaru- och programkompetens ger den en unik kombination av kunskap som behövs om virtuell verklighet någonsin är praktisk och prisvärd för den genomsnittliga konsumenten.

Foveated Rendering

Datorer behöver en enorm ökning av möjligheten att göra grafik på skalan som förutses av Microsofts virtuella verklighetsforskning. Ökningen i upplösning ensam skulle öka grafikstyrkan som krävs av en storleksordning. Med andra ord, även om de andra tekniker som krävs för att skapa företagets holodeck var perfekta i morgon, skulle det fortfarande vara en dröm. Moderna hemmedatorer kunde helt enkelt inte hantera det.

Microsoft Research En glimt bakom scenerna av foveated rendering

Microsofts arbete med en lösning, och den bygger på köttets svagheter. Det mänskliga ögat kan bara se ett begränsat område i detalj. Vår yttre vision är mycket mindre känslig. En dator med ögonspårnings hårdvaruliknande, säger den holodeck som nämns ovan-kan dra nytta av detta genom att bestämma var vi är fokuserade och göra objekt i periferin med mindre detaljer, med hjälp av en antialiasingalgoritm för att släta ut de lägre resolutioner som finns off-center.

Microsoft kallar denna teknik Foveated Rendering och har redan genomfört framgångsrika försök. Användare kunde inte berätta skillnaden mellan den normala bilden och den med reducerad detalj. Men den mindre detaljerade bilden krävs upp till sex gånger mindre ström att göra! "Resultatet ser ut som en fullupplösningsbild men minskar antalet pixlar skuggade med en faktor 10-15", konstaterar forskargruppen.

Denna teknik, om det kom till konsumenterna, skulle få breda konsekvenser. Spelkonsoler verkar mer realistiska utan snabbare hårdvara. Högupplöst skärmar skulle bli mer praktiska. Den virtuella verkligheten skulle vara mycket, mycket enklare för en dator att hantera.

Kinect-glasögon och förstärkt verklighet

All denna teknik kan låta fantastiskt, men Microsoft-driven förstärkt verklighet kan dyka upp tidigare än du tror. Tidigare i år läckte ett dokument innehållande information om nästa Xbox till pressen. Det blev snabbt uppsläckt av Redmonds lagslag, men dokumentet var tillgängligt tillräckligt länge för att läcka många detaljer. Mest av det var förväntat: Nästa Xbox kommer att bli kraftfullare, kommer att erbjuda en bättre version av Kinect, och kommer att ha ännu större fokus på digital distribution.

På tidbit kom från ingenstans, men Fortaleza, även kallat Kinect glasögon. Läckan visade konstnärliga renderingar av personer som använder augmented reality-glasögon i samband med nästa Xbox för att spela spel och navigera i operativsystemet. Glasögonen skulle även vara Wi-Fi och 4G, vilket tyder på att de kan vara användbara utan spelkonsolen.

Digits, både verkliga och virtuella.

Fortaleza är inte Microsofts enda experiment med förstärkt verklighet och bärbara kringutrustning. Företaget har visat en armbandmonterad gadget, kallad Digits, som kan översätta en användares handrörelser direkt till ett virtuellt utrymme. Med detta koncept kan användare styra en dator utan direkt interaktion eller ett Kinect-liknande system, vilket skulle vara användbart om du är på språng. Forskare tittar också på en liten förstärkt verklighet med Kinect-härledd teknik som låter användarna manipulera projicerade objekt.

Hur Digits-tekniken fungerar.

Holodeck och dess relaterade virtuella forskningsprojekt är fantastiska, men den ökade verkligheten är en mer sannolikt kortsiktigt mål. Slitstark databehandling kommer att slå affärshyllor de närmaste åren, om inte från Microsoft, då från Google, så det finns ett verkligt behov för företaget att investera i denna framtid.

Cloud computing fortsätter utvecklingen

Alla projekt vi har berört hittills är verklig konkret forskning som har skapat verkliga konkreta resultat i labbet. Den typen av forskning är inte billig … det är därför förvånande att lära sig att projekt som dessa tar upp endast 10% av Microsofts FoU-budget. Resten $ 9,6 miljarder dollar flikas upp av cloud computing-divisionen.

Microsoft Research / CMUTe molnet och var som helst röra: Produktivitetens framtid?

Windows 8 tar redan steg mot molnet. Användare kan logga in med sitt Windows Live-konto och få tillgång till SkyDrive för att lagra och dela filer. Office 2013 kan använda det här lagret för att automatiskt synkronisera filer och inställningar mellan flera datorer. Detta tillvägagångssätt fungerar både online och offline och är integrerat i Office-gränssnittet.

Det läckta Xbox-dokumentet gav ett annat exempel på hur denna undersökning kommer att låta Microsoft erbjuda nya möjligheter. Det hänvisade till användningen av cloud computing för att skapa en konsol med blir kraftfullare över tiden. Detta skulle uppnås genom att ladda ner några beräkna uppgifter till fjärrservrar. En sådan funktion, om den fungerade som annonserad, skulle ge företaget en enorm kant i de pågående konsolkrigen.

Det är lätt att tänka sig att synkronisera hela datorns hårddisk till molnet eller appar som kan köras på flera versioner av Windows genom molndriven virtualisering eller moln beräknar "uppgraderingar" som låter användare tillfälligt påskynda sin dator. Och om dessa användningsområden kan föreställas, det är svårt att säga vad Microsoft kan arbeta med bakom stängda dörrar, särskilt när man tittar på videon ovan, vilket sätter bilder på företagets vision om en produktiv, sammanhängande framtid.

Microsoft: Mer innovativ än du skulle tänka

Vissa pundits talar om Microsoft som om det redan är dött - ett spelande, snyggt företag som upprätthålls av inlåst äldre programvara och lite annat. Microsoft har säkert utmaningar inför det, men som jag har skisserat idag gör företaget

inte har sitt huvud fast i sanden. Redmond spenderar mer på FoU än Google och Apple i kombination. Tänk på att nästa gång någon säger att Microsoft inte har en framtid.