技術(shù)
導(dǎo)讀:此前,蔚來推出了首款VR / AR 體驗(yàn)原生設(shè)計(jì)車型,通過 NIO Air AR Glasses 和 NIO VR Glasses 把 AR 和 VR 帶到了車?yán)铩?/p>
此前,蔚來推出了首款VR / AR 體驗(yàn)原生設(shè)計(jì)車型,通過 NIO Air AR Glasses 和 NIO VR Glasses 把 AR 和 VR 帶到了車?yán)铩R虼?,最近網(wǎng)絡(luò)上傳出一種聲音:蔚來某款旗艦車型在 NIO Day 之后要把車?yán)锏钠聊欢几某?AR / VR 設(shè)計(jì),VR 設(shè)備將會(huì)取代車內(nèi)屏幕。
近日,理想汽車CEO李想在微博發(fā)表了自己關(guān)于“VR設(shè)備是否會(huì)取代車內(nèi)屏幕”的一些思考。他表示:“在產(chǎn)品定義前,請(qǐng)務(wù)必確保自己掌握最基本的 VR 理論知識(shí)和足夠的使用經(jīng)驗(yàn)?!蓖瑫r(shí),“不要輕易用概念誤導(dǎo)消費(fèi)者,更不要胡亂去定義那些自己根本沒用過的產(chǎn)品?!?/p>
隨著元宇宙概念的爆火,VR似乎又燃起來了,加上AR-HUD 類的抬頭顯示技術(shù)被越來越多車企應(yīng)用到車內(nèi),給大家?guī)砹艘环N錯(cuò)覺VR會(huì)在車?yán)锎箫@身手。
AR-HUD可以,但VR很難。
AR-HUD為何可以?
HUD(Head Up Display)中文名是平視顯示器,也稱為抬頭顯示,起初普遍運(yùn)用于航空上的飛行輔助儀器。有測(cè)算在駕駛員低頭看儀表時(shí),會(huì)出現(xiàn)駕駛注意力中斷導(dǎo)致有一段“無意識(shí)駕駛”的路程。而這段“無意識(shí)駕駛”也是事故高發(fā)時(shí)間節(jié)點(diǎn),HUD就可以讓駕駛員不需要低頭就能夠看到他需要的重要信息。
傳統(tǒng)的HUD通過折射原理把儀表信息投影到擋風(fēng)玻璃上,但是隨著AR的應(yīng)用,傳統(tǒng)的顯示技術(shù)逐漸被更先進(jìn)的技術(shù)取代。
將AR、傳感器等運(yùn)用到HUD中,在駕駛員的自然視線范圍內(nèi),將前方更遠(yuǎn)的場(chǎng)景圖像顯示給他們,同時(shí)提供更多關(guān)鍵信息,比如彎道車速、前方路況等。AR HUD從各種機(jī)載傳感器中讀取數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)生成與快速變化的環(huán)境相一致的圖形,提供一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。
AR HUD通過較長(zhǎng)的虛擬圖像距離可以快速將圖形準(zhǔn)確覆蓋到真實(shí)環(huán)境中,減少了駕駛員反復(fù)重新適應(yīng)的時(shí)間。而與現(xiàn)實(shí)圖形對(duì)齊也是AR HUD的一項(xiàng)挑戰(zhàn),它需要處理各種硬件采集的數(shù)據(jù),比如GPU、攝像頭、距離警報(bào)器等,這些關(guān)鍵信息都需要被集成到空間有限的儀表盤上。
還有一個(gè)難點(diǎn)是在于視野(FoV)的選取,在 HUD 中,所需的流明與FoV成正比,F(xiàn)oV增加一倍其所需的流明也相應(yīng)需要增加一倍,這樣就會(huì)導(dǎo)致功耗也隨之增加。目前也有很多公司在優(yōu)化和解決這些挑戰(zhàn),2021年華為和英飛凌都推出了關(guān)于汽車 AR HUD的成像技術(shù)。
未來AR HUD與駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)結(jié)合,可以為駕駛員提供一個(gè)更智能的駕駛環(huán)境,更好得保障交通安全。
VR為何很難?
和AR HUD不同,要把VR用到車?yán)铮?strong>首先是技術(shù)限制,其次是空間限制,最后是安全限制。
VR目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域還是在娛樂和營(yíng)銷方面,據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,全球VR頭顯設(shè)備出貨量大幅上漲,達(dá)到670萬臺(tái),同比增長(zhǎng)71.79%。應(yīng)用環(huán)節(jié)包括消費(fèi)級(jí)(線下娛樂、電競(jìng)、虛擬形象等)和企業(yè)級(jí)(醫(yī)療健康、地產(chǎn)家裝、電子商務(wù)、工業(yè)生產(chǎn)等)。
目前應(yīng)用的對(duì)象主要還是靜態(tài)的,而行駛的汽車加上快速變化的環(huán)境,這需要的技術(shù)和人車交互的損耗是極大的,這在技術(shù)應(yīng)用上是存在一定困難的。
同時(shí)VR看到的虛擬畫面使用在車?yán)镆簿哂幸欢ǖ募夹g(shù)壁壘,AR可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)形成AR HUD,但VR如何在車?yán)锂a(chǎn)生一個(gè)三維交互的虛擬空間?駕駛員在有限的車載空間里再佩戴一個(gè)可以完成6DoF的VR頭顯是否太笨重?如何利用有限的空間體驗(yàn)智能的駕駛才是科技要追求的效果。
最后是安全。相較于正常駕駛,視野和反應(yīng)功能如果也只是類似娛樂頭顯的效果,那在安全性上反而增加了更大的風(fēng)險(xiǎn)。一是確保駕駛員不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間戴著頭顯而出現(xiàn)3D眩暈癥,二是VR和危險(xiǎn)對(duì)象出現(xiàn)反應(yīng)給駕駛員的響應(yīng)時(shí)間是否能夠及時(shí),同時(shí)在整個(gè)設(shè)備的有效使用時(shí)長(zhǎng)內(nèi)故障率的評(píng)估等。這都是無法確保的。
目前VR可以用在汽車上的,大部分是處于體驗(yàn)層面。
1、VR選車
用戶通過戴上VR設(shè)備,高度還原坐在車?yán)锏恼鎸?shí)場(chǎng)景,進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置體驗(yàn)更好地選車。2015年底開始,奧迪的顧客坐在汽車銷售店里就可以戴上Oculus Rift設(shè)備為自己的愛車選購配置,可以瀏覽奧迪旗下所有系列的所有車型。戴上VR頭顯之后,用戶的汽車配置選購體驗(yàn)將會(huì)大大增強(qiáng)。
2、虛擬駕駛
在虛擬駕駛上,相當(dāng)于用VR玩賽車游戲,建立真實(shí)的駕駛場(chǎng)景,用戶可以借此完成駕駛訓(xùn)練。此前,豐田和Oculus聯(lián)手推出了一個(gè)面向青少年的虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛模擬器“TeenDrive 365”。使用者只需要坐在駕駛艙內(nèi),戴上VR頭盔,即可進(jìn)入“真實(shí)駕駛時(shí)刻”,通過在靜止的真車上模擬各種交通場(chǎng)景,幫助駕駛員安全地鍛煉出一些必要的駕駛技能。
3、汽車設(shè)計(jì)
汽車設(shè)計(jì)師可以借助VR,在于真實(shí)汽車同樣比例的立體空間中,全方位地了解每一處設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),更好地完成車規(guī)設(shè)計(jì)。自從2000年以來,福特就開始在汽車設(shè)計(jì)的過程中利用虛擬現(xiàn)實(shí),模擬在不同情況下去查看汽車,提升駕駛位的人體工程學(xué)等,從而避免設(shè)計(jì)和生產(chǎn)失誤,減少人力成本和資源浪費(fèi)。
2016年,寶馬的汽車設(shè)計(jì)師通過VR技術(shù)借助虛幻引擎(UE)在VR環(huán)境建立數(shù)字產(chǎn)品模型,從而實(shí)現(xiàn)車內(nèi)外的可視化幫助設(shè)計(jì)師快速修成設(shè)計(jì)草案,并且還可以模擬出試駕場(chǎng)景。
總結(jié)
從傳統(tǒng)的汽油車到現(xiàn)在的電動(dòng)車,在交通出行上越來越低碳智能,在舒適感得到提升之后也開始追求一些科技感,比如自動(dòng)駕駛。但并非所有科技技術(shù)都可以在一輛小小的座駕上堆疊,需要考量合理性和能源消耗成本等。
VR進(jìn)車,還是一場(chǎng)“元宇宙”。