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AR-HUD会是未来发展一大趋势吗?

浏览次数:55 发布日期:2021-10-14

在几年前说起HUD可能还是个挺新鲜的技术,但目前来看HUD似乎成了一个不太显眼的配置,只能在一块很小的区域显示车速、油量、车内温度等信息,看似高科技其实没太大实用性。不过当AR加上HUD的时候,效果就大不一样了。

AR是增强现实技术,它是基于现实场景实时叠加数字模型,等于在实景上加标注,常用于医疗、教学中,人眼所见即所得。AR,增强现实;HUD,平视显示器;两个结合一起,增强现实抬头显示器。

AR-HUD是增强抬头显示技术,它可以在驾驶员视线区域内合理叠加显示一些驾驶信息,并结合于实际交通路况当中。通过AR-HUD技术,驾驶员可以扩展并增强自己对于驾驶环境的感知。

图片

图片来源于网络(侵删)

AR-HUD

AR-HUD全称为Augmented-Reality-Head-up-Display,即增强现实抬头显示系统。有别于其他车型使用的HUD技术。

对于新手司机,开车过程中,应该会经常查看时速表和转速表,另外还有其他的指示灯等。AR HUD就能展示这些数据内容,一块挡风玻璃展示你所有想看到的数据信息。

通过举例可以让你更加容易理解,一旦用户驾驶车辆偏离既定车道,AR-HUD系统可以在车道线边缘处标出红线提醒用户。而在ACC系统工作时,驾驶员则可以在前车后部看到一条标记的亮带。可以这样说,AR-HUD不仅可以显示信息,还可以将信息进行模拟,满足驾驶员的观察需要。

与HUD相比,AR-HUD要复杂的多。前者只是一套投射并显示信息的设备,虽然在上面也会显示ADAS信息,但是和驾驶员辅助系统的整合并不算深入,而AR-HUD则需要和ADAS等系统深度整合,以实现更高级的效果和功能。

AR-HUD原理示意:

之所以可以实现这样的效果,主要是由于AR-HUD技术使用了增强投影面,通过数字微镜元件生成图像元素,同时成像幕上的图像通过反射镜最终射向挡风玻璃。增强过后的显示信息可以直接投射在用户视野角度的道路上,与交通状况进行融合。有了AR-HUD的帮助,用户在进行时可以直接抬头观察信息,重要的是,从驾驶员的视野来看,导航信息与车道线已经进行了融合。

AR-HUD界面设计必须是简洁清晰的,首先,用户首要看到的一定是驾驶和安全相关信息,这包括:车速、档位、限速导航、路面虚拟导航、偏离提醒、危险提醒等信息;第二层信息设计可以包括多媒体和设置层面,如,音乐、通话、列表项等。

汽车HUD的发展过程:

C-HUD:组合式抬头显示,它被安装在一块儿透明玻璃上,光学图像经过三次折射反射到这块儿玻璃片里。在离驾驶员视线1.8-2.5米的位置形成一个虚像,显示不同信息。

W-HUD:风挡式抬头显示器,直接使用汽车的挡风玻璃为显示设备,显示效果更为一体化。

AR HUD:导航时可以融合实际的路况场景进行显示,更加形象生动,其代表了HUD的未来发展方向。

3D-AR HUD:基于一个3D虚拟显示器可以投射到挡风玻璃前方,此时AR技术将根据目标的3D位置动态投影。如,捷豹路虎和剑桥大学先进光子学和电子中心合作研究的最新的技术。使用3D投影技术开发3D平视显示器(3D HUD)的概念,可以显示前方道路的信息,以及为乘客提供个性化3D信息娱乐。

应用

两大AR-HUD解决方案亮相

锐思华创致力研发车载裸眼AR显示产品创新应用,为客户提供了带有丰富数据接口的AR Generator 生态软件平台的AR-HUD软硬件系统,能够结合车载人机交互系统灵活嵌入独立的软件算法/应用程序,经过AR图形渲染转换为玻璃上的AR视觉效果,并基于多源的环境感知数据精准定位车道并显示于人眼可视范围内,结合独有的OpticalCore光核引擎、光粒子空间成像技术提供广角空间成像。

为满足市场需求,锐思华创提供从单车道覆盖至三车道,适配低、中、高阶车款的三种型态的AR-HUD产品。本届云栖大会,锐思华创将现场展示适合中高配和新型车企、针对无限广角的AR-HUD Pro解决方案,和适合入门级车型、针对极限空间的Mini AR-HUD解决方案。

打造车载 AR-HUD,不仅需要出色的硬件结构以及光学设计,还需要强大的软件开发能力。为了能够实现真正的 AR 虚实融合,需要倚靠强大的算法使成像精准贴合道路,融入现实以及确保没有畸变。由于不同车型适配的曲面挡风玻璃的曲度、弧形面皆不同,增加了设计和算法的难度。

随着自动驾驶的发展,未来AR-HUD将在安全驾驶方面扮演着更为重要的角色。目前,大陆、华人运通、车萝卜、松下、WayRay、哈曼等都在对AR-HUD进行研究。在驾驶安全方面,AR-HUD将结合ADAS、汽车传感器来做出安全提醒。比如,跟车距离预警、压线预警、红绿灯监测、提前变道、行人预警、路标显示、车道偏离、前方障碍物、驾驶员状态监测等等。同时,通过颜色的变化来提醒驾驶员安全度。

AR-HUD对于用户而言,具有很大的直观性,通过结合现实路况信息,实时出现一些虚拟箭头来直观地引导我们前进,从而避免在驾驶中出现开过路口和分散驾驶员注意力的情况。

AR-HUD是技术的进步,但也具备很大的技术难关等待攻克。光学部分当中,如何去控制视域、显像尺寸、视觉距离都是难点,其中每一项数据进行微小变动最终都会影响到成像的效果。而在软件层面,如何去控制算法精确处理道路信息也是非常重要的一个部分。

尽管存在挑战,但是随着AR-HUD技术的成熟,越来越多的企业正在让这项技术变为现实。您觉得AR-HUD会成为未来发展一大趋势吗?

(文章整理来源:GPS之家  GPSUU整理发布、普修设计、全球TMT   版权归原文章所有)

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