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AR-HUD會是未來發展一大趨勢嗎?

在幾年前說起HUD可能還是個挺新鮮的技術,但目前來看HUD似乎成了一個不太顯眼的配置,只能在一塊很小的區域顯示車速、油量、車內溫度等資訊,看似高科技其實沒太大實用性。不過當AR加上HUD的時候,效果就大不一樣了。

AR是增強現實技術,它是基於現實場景實時疊加數字模型,等於在實景上加標註,常用於醫療、教學中,人眼所見即所得。AR,增強現實;HUD,平視顯示器;兩個結合一起,增強現實抬頭顯示器。

AR-HUD是增強抬頭顯示技術,它可以在駕駛員視線區域內合理疊加顯示一些駕駛資訊,並結合於實際交通路況當中。透過AR-HUD技術,駕駛員可以擴充套件並增強自己對於駕駛環境的感知。



圖片來源於網路(侵刪)

AR-HUD

AR-HUD全稱為Augmented-Reality-Head-up-Display,即增強現實抬頭顯示系統。有別於其他車型使用的HUD技術。

對於新手司機,開車過程中,應該會經常檢視時速表和轉速錶,另外還有其他的指示燈等。AR HUD就能展示這些資料內容,一塊擋風玻璃展示你所有想看到的資料資訊。

透過舉例可以讓你更加容易理解,一旦使用者駕駛車輛偏離既定車道,AR-HUD系統可以在車道線邊緣處標出紅線提醒使用者。而在ACC系統工作時,駕駛員則可以在前車後部看到一條標記的亮帶。可以這樣說,AR-HUD不僅可以顯示資訊,還可以將資訊進行模擬,滿足駕駛員的觀察需要。

與HUD相比,AR-HUD要複雜的多。前者只是一套投射並顯示資訊的裝置,雖然在上面也會顯示ADAS資訊,但是和駕駛員輔助系統的整合並不算深入,而AR-HUD則需要和ADAS等系統深度整合,以實現更高階的效果和功能。

AR-HUD原理示意:

之所以可以實現這樣的效果,主要是由於AR-HUD技術使用了增強投影面,透過數字微鏡元件生成影象元素,同時成像幕上的影象透過反射鏡最終射向擋風玻璃。增強過後的顯示資訊可以直接投射在使用者視野角度的道路上,與交通狀況進行融合。有了AR-HUD的幫助,使用者在進行時可以直接抬頭觀察資訊,重要的是,從駕駛員的視野來看,導航資訊與車道線已經進行了融合。

AR-HUD介面設計必須是簡潔清晰的,首先,使用者首要看到的一定是駕駛和安全相關資訊,這包括:車速、檔位、限速導航、路面虛擬導航、偏離提醒、危險提醒等資訊;第二層資訊設計可以包括多媒體和設定層面,如,音樂、通話、列表項等。

汽車HUD的發展過程:

C-HUD:組合式抬頭顯示,它被安裝在一塊兒透明玻璃上,光學影象經過三次折射反射到這塊兒玻璃片裡。在離駕駛員視線1.8-2.5米的位置形成一個虛像,顯示不同資訊。

W-HUD:風擋式抬頭顯示器,直接使用汽車的擋風玻璃為顯示裝置,顯示效果更為一體化。

AR HUD:導航時可以融合實際的路況場景進行顯示,更加形象生動,其代表了HUD的未來發展方向。

3D-AR HUD:基於一個3D虛擬顯示器可以投射到擋風玻璃前方,此時AR技術將根據目標的3D位置動態投影。如,捷豹路虎和劍橋大學先進光子學和電子中心合作研究的最新的技術。使用3D投影技術開發3D平視顯示器(3D HUD)的概念,可以顯示前方道路的資訊,以及為乘客提供個性化3D資訊娛樂。

應用

兩大AR-HUD解決方案亮相

銳思華創致力研發車載裸眼AR顯示產品創新應用,為客戶提供了帶有豐富資料介面的AR Generator 生態軟體平臺的AR-HUD軟硬體系統,能夠結合車載人機互動系統靈活嵌入獨立的軟體演算法/應用程式,經過AR圖形渲染轉換為玻璃上的AR視覺效果,並基於多源的環境感知資料精準定位車道並顯示於人眼可視範圍內,結合獨有的OpticalCore光核引擎、光粒子空間成像技術提供廣角空間成像。

為滿足市場需求,銳思華創提供從單車道覆蓋至三車道,適配低、中、高階車款的三種型態的AR-HUD產品。本屆雲棲大會,銳思華創將現場展示適合中高配和新型車企、針對無限廣角的AR-HUD Pro解決方案,和適合入門級車型、針對極限空間的Mini AR-HUD解決方案。

打造車載 AR-HUD,不僅需要出色的硬體結構以及光學設計,還需要強大的軟體開發能力。為了能夠實現真正的 AR 虛實融合,需要倚靠強大的演算法使成像精準貼合道路,融入現實以及確保沒有畸變。由於不同車型適配的曲面擋風玻璃的曲度、弧形面皆不同,增加了設計和演算法的難度。

隨著自動駕駛的發展,未來AR-HUD將在安全駕駛方面扮演著更為重要的角色。目前,大陸、華人運通、車蘿蔔、松下、WayRay、哈曼等都在對AR-HUD進行研究。在駕駛安全方面,AR-HUD將結合ADAS、汽車感測器來做出安全提醒。比如,跟車距離預警、壓線預警、紅綠燈監測、提前變道、行人預警、路標顯示、車道偏離、前方障礙物、駕駛員狀態監測等等。同時,透過顏色的變化來提醒駕駛員安全度。

AR-HUD對於使用者而言,具有很大的直觀性,透過結合現實路況資訊,實時出現一些虛擬箭頭來直觀地引導我們前進,從而避免在駕駛中出現開過路口和分散駕駛員注意力的情況。

AR-HUD是技術的進步,但也具備很大的技術難關等待攻克。光學部分當中,如何去控制視域、顯像尺寸、視覺距離都是難點,其中每一項資料進行微小變動最終都會影響到成像的效果。而在軟體層面,如何去控制演算法精確處理道路資訊也是非常重要的一個部分。

儘管存在挑戰,但是隨著AR-HUD技術的成熟,越來越多的企業正在讓這項技術變為現實。您覺得AR-HUD會成為未來發展一大趨勢嗎?

(文章整理來源:GPS之家 GPSUU整理釋出、普修設計、全球TMT 版權歸原文章所有)

分類: 汽車
時間: 2021-10-13

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