隨著沉浸式技術的發展,基于交互式擋風玻璃和AR平視顯示屏的AR導航已成為汽車行業的熱門話題。保時捷推出了由WayRay生產的AR HUD、松下開發了由AI驅動的AR HUD,傳統汽車廠商已逐漸進入了AR領域試水,如今另一家汽車品牌凱迪拉克也加入了AR導航行列。

據悉新款2021凱迪拉克Escalade配備了AR導航系統,該系統通過AR通知實現無干擾的屏幕導航。在該公司提供的一段視頻中,演員Lamman Rucker引領我們了解這款SUV的AR HUD功能。通過觸摸屏標記目的地之后,道路的實時信息就會直接顯示在位于方向盤上方的38英寸儀表板上。每當車載導航系統顯示新方向時,數字轉向信號就會直接出現在現實世界中,指示駕駛員轉向方向。我們在日常使用時完全可以把該AR車載導航系統想象成谷歌地圖或蘋果地圖的AR步行導航功能,這樣不會覺得太過復雜。

凱迪拉克Escalade產品經理David Schiavone表示:“AR導航是一項很棒的功能,該功能基于實時街景運行,并通過AR HUD顯示導航路線指引駕駛員進行轉向操作。值得一提的是,當車輛接近導航轉向目標時,藍色的導航箭頭就會變得越來越大,以不斷提醒駕駛員轉向駕駛。”不僅如此除了AR HUD顯示,當車輛接近轉向目標時,該AR導航系統還會發出轉向聲音提示,越是接近目標提醒聲越響。

雖然基于AR HUD的AR導航成為主流還有很長的路要走,但凱迪拉克的車載AR導航標志著AR導航進入市場邁出了關鍵的一步。隨著智能駕駛技術的不斷革新,越來越多的外部傳感器的加入,AR-HUD的功能與效果會得到進一步的提升。更多汽車品牌能夠搭載相關類似的功能及系統被普及使用。智能網聯正在逐步成為汽車產業鏈的核心,HUD技術越來越受車企重視。那什么是HUD,什么是AR-HUD,AR-HUD未來的發展趨勢以及哪些企業在深度布局AR-HUD?

HUD概念以及HUD的優點

HUD是平視顯示器的意思,它是利用光學反射的原理,將重要的行車數據投射到前擋玻璃上的一種設備。HUD抬頭顯示最初源于軍用戰斗機,其通過全息投影的方式將戰斗機上的相關數據投射至玻璃座艙蓋上,從而使得飛行員不用低頭便能快速的獲取信息,提高了飛行的安全性,同時也能在瞬息萬變的戰場上掌握先機。HUD在汽車領域內的主要作用是將車輛行駛時的相關信息(車速、轉速、里程,甚至包括變道輔助、車道偏離預警以及攝像頭捕捉到的當前道路指示牌等信息),都投影至前風窗玻璃上(投射至專門設置的玻璃面板上),從而提高行車的安全性,讓駕駛員在行車中注意力更加的集中。

大家都知道,在開車中需要不時地低頭查看儀表盤上的車速、油耗等信息。而這一個小小的動作所消耗的時間約為1-3秒。我們的注意力離開路面3秒鐘就相當于閉著眼睛行駛了54米。而且,在觀察遠處目標與近處儀表盤的時候,會存在一個“視線對焦”的過程,頻繁的視線對焦會造成視覺反應速度變慢、視覺疲勞的結果。社會調查,因為注意力分散、駕駛疲勞而導致到交通事故屢禁不止。而汽車裝上HUD能夠提供簡單的車輛數據、導航、預警提示信息;減少駕駛員低頭看儀表盤的次數,縮短視覺盲區的時間。再不需要低頭查看儀表盤,從而可以在很大程度上減少其注意力的中斷。在提高駕駛便捷性的同時,也對安全駕駛起到了一定的提升作用。

AR-HUD概念以及AR-HUD的優勢

AR,全稱Augmented Reality,又稱為“增強現實”,也就是我們平時所說的在現實場景基礎上的數碼疊加。隨著技術的發展,投射在玻璃上的信息不再局限于瞄準器,還融入了飛行高度、速度、方位等信息,逐漸演化出一套HUD技術的進化版,即AR-HUD。AR-HUD顧名思義就是AR技術和HUD技術的融合。利用了AR的成像技術在HUD抬頭顯示上,駕駛人視線區域內合理、生動地疊加顯示一些駕駛信息,結合于實際交通路況中,使得HUD投射出來的信息與真實的駕駛環境融為一體。

其實早期HUD也是存在一些缺點的:顯示效果受環境光影響較大,在較亮的環境光下無法看清圖像;成像距離一般在2-4米,在觀察過程中,視覺盲區依然存在;有些HUD顯示成像,存在一定的安全隱患等。AR-HUD的進版誕生就是為了解決這些缺陷。AR-HUD是通過其特殊的光學成像原理,結合光源,能夠很大程度地提高成像亮度,使得駕駛員在高亮的環境光下,能夠看清晰圖像;AR-HUD的成像距離能夠達到5-7.5米,使得虛像能夠與20米以外的物體或路面實景發生疊加,形成增強現實的效果,可以觀察現實環境的同時獲取到提示信息,減少視覺盲區;AR-HUD的成像尺寸可以達到30寸以上,顯示的信息更加豐富、多彩;AR-HUD本體埋于IP面之下,成像也不需要借助外置的玻璃,通過擋風玻璃就能夠形成一個虛像,因而不存在安全隱患等。

毫無疑問AR-HUD,已經成為了HUD下一個階段各廠商所希望實現的產品,無論是軍用或者是民用汽車上各式新型的車載抬頭顯示設備。從凱迪拉克Escalade、微軟的hololens,我們都看到了AR-HUD已經有了一定的研究深度和極其寬泛的市場前景。正是對AR-HUD市場前景的期待,同時又能提升大眾體驗到更多駕駛的樂趣,微美全息平臺的支持開發者基于AR技術創建可應用于廣泛領域的沉浸式AR體驗,多合一系統涵蓋了創建、管理、測試和發布AR解決應用方案提供完整的基礎設施。

公開文件顯示,微美全息成立于2015年,經過六年的發展,擁有納斯達克股票代碼:WiMi,作為在納斯達克上市的全息概念的第一股,成績顯著。主要創建了在車載AR全息HUD、3D全息脈沖LiDAR、頭戴光場全息設備、全息半導體、全息云軟件、全息汽車導航等專業領域,覆蓋從全息車載AR技術、3D全息脈沖LiDAR技術、全息視覺半導體技術、全息軟件開發、全息AR廣告技術、全息AR娛樂技術、全息ARSDK支付、互動全息通訊等全息AR技術的多個環節方案。微美全息2020年研發費用同比大幅增長362.8%至人民幣8,500萬元,為公司在全息AR行業建立良好的技術競爭壁壘以保持領先優勢。2020年獲得產業聚集和支撐,形成強大的全息AR技術研發生態系統,構建了極具擴張潛力的全息AR價值產業鏈。

微美全息AR-HUD先發概念引領未來

早在前幾年,微美全息就已經圍繞智能制造轉型、智能汽車研發與應用、新能源和智能化車輛應用推廣等領域與汽車行業緊密聯系。隨著現代汽車駕駛艙電子設備的技術進步以及聯網增長趨勢,車用HUD的市場空間非常巨大,汽車HUD市場規模有望進一步增長。汽車全息AR導航、全息AR車窗、全息AR后視鏡、全息AR車載通訊等需求迅速爆發。微美全息著手研發全息車載設備、全息車載芯片和全息車載軟件等解決方案,以滿足電動車全息應用的需求。致力于全息軟硬件一體化解決方案,開發更多適用于電動汽車行業的全息AR應用產品。

在汽車領域,汽車從最初的機械產品逐漸轉變為電子產品,微美全息基于全息AR技術,以AR科技驅動汽車領域。將全息AR同駕駛導航系統結合,微美全息AR服務升級提供AR導航功能,比如顯示車道、目的地、當前速度等信息,集成ADAS高級駕駛輔助系統功能。未來看清高遠圖像以計算機運算、通過顯示裝置將圖像成像于人眼的全部視野或局部視野構成的計算機圖形仿真方法,有助于為汽車行業真實模擬人眼成像,并使成像達到視網膜級清晰度,從而改善用戶的AR體驗。

另外針對于目前傳統的HUD平視顯示器,是通過儀表板上固定的LCD屏幕間接投射圖像到擋風玻璃上,而微美全息推出的WiMi HoloAR HUD可以根據客戶需求定制以下功能模塊:光學處理、圖像處理、語音交互、夜視成像、增強現實、云服務等技術,實現車輛OBD數據讀取、藍牙電話、全語音操控、相關設置功能等,通過擋風玻璃顯示出立體的縱深感,為車主提供安全駕駛服務以及汽車增值服務。在這一場變革方案中,發揮作用將AR輔助智能駕駛顯著提升汽車電子、軟件算法等在汽車價值中的比重。

據行業調查報告分析,車載HUD市場,正迎來大規模應用時機。AR-HUD在內的市場,正不斷吸引眾多公司的目光,AR-HUD的市場競爭將加劇。而微美全息的AR-HUD方案不僅適用于汽車,還可應用于智能軌道、智能制造等多種行業。對于未來,微美全息將通過高度的創新來維持長久而穩定的供應,以此贏得更多客戶的認可、行業認可,以及行業信賴。

(新媒體責編：syhz0808)