6月6日,2023年第四届HUD前瞻技术交流会在苏州如期举行,现场有超过400位HUD产业上下游的专家齐聚一堂,针对HUD行业的现状发展、人机交互创新以及前瞻技术的趋势和展望展开了探讨。Raythink 锐思华创产品系统总监顾惠良以AR-HUD成为车载内卷时代的亮点切入,介绍了能够真正地实现沉浸式人机交互的AR-HUD解决方案需要哪些前瞻技术,为行业的发展和技术的创新带来更深度的思考和探索。
「AR-HUD—车载内卷时代的亮点」
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顾惠良表示,汽车行业正在迎来加速内卷的时代,其中的智能驾驶技术与交互体验,成为新阶段产业竞争的核心。不难发现,特别是在智能座舱的发展中,作为重要的虚拟视窗,HUD(抬头显示)整机逐步进入标配阶段,将逐步取代仪表,并进一步占用车内更多的其他空间。而HUD中最有效的人机交互形态——AR-HUD已经成为内卷时代的主要亮点。
顾惠良将目前市场面上的HUD分为三种形态,分别是W-HUD,AR-HUD以及P-HUD。在实际的人与汽车通过HUD的交互过程中,存在一个信息差,即真实环境与通过HUD到达视场内环境内容之间的信息差,而AR-HUD 即 AR 技术与抬头显示的结合体,即旨在消除以上信息差,将真实世界信息和虚拟世界信息进行“无缝”集成。AR-HUD在规格方面,一般是需要较大的FOV(视场角)以及较长的VID(虚像距离),才能真正地拓展AR功能,带来实景融合。
「实现真正的AR-HUD,发力点在于PGU的创新」
实际上,AR-HUD成像的三大关键技术主要是:光源模组(又称PGU,即图像生成单位)、光学系统设计、软件算法。而PGU是HUD产品中最重要模块。目前市面上常用的PGU主要为DLP和TFT,还有LCOS,但都有各自的局限性,如成本、阳光倒灌、光窗、大体积、良率低等。行业内期待更好的模组成像解决方案,因为真正的AR-HUD需要能够呈现图形与实景即时融合的大画面。Raythink在这方面,很早就部署了创新光源的研发,即OpticalCore®模块。基于激光扫描成像技术的原理,当模组扫描出图象时,可以打开、关闭单个像素,功耗更低,而当画面不显示内容时,可以直接关闭无显示区域的激光输出,因此可以解决光窗问题;由于是基于激光的,具有很高的亮度和非常宽的色域;该模块还允许大的FOV和长的VID以消除重影;进而减少对PVB的需求,并且能够减轻阳光倒灌的问题。体积方面,OpticalCore®同其他光源相比体积更小,而且能够做到接近TFT的成本。相信不久,OpticalCore®会成为AR-HUD明确的最终选择。当下,OpticalCore®模组已开发了三种规格,解析度最高可超过2000dpi,三种不同规格可分别应用在舱内投影、AR-HUD、智能大灯等其他场景。
「自研AR软件和可视化测试系统,加速Real AR落地」
在AR软件方面,顾惠良补充道,Raythink自研的AR-HUD软件捆绑成AR Generator®SDK,由AR渲染引擎、AR投影矫正模块、支持地图SDK的数据接口,支持DMS与AR Camera的图像数据,AR空间坐标模块、核心数据融合模块组成。主要功能:基于人工智能进行的AR显示调整、AR导航、车道警告系统(LDW)、行人检测(PCW)以及前车防撞(FCW)等功能。支持以最小的工作量定制HUD或AR-HUD应用,便于整合各种来源数据,同时适用于QNX,Linux系统和Android OS 系统,几乎无延时的优异性能,可实现实时将路面信息投射在前挡风玻璃。
Raythink HMI团队基于光线追踪的实时渲染技术,还开发了一款能够模拟在真实环境下AR-HUD的成像测试系统,可以更加直观高效的进行HUD图像分析。通过采集的道路信息,包括行人、车辆和道路变化等,对HMI设计进行环境模拟测试,无需多次借助真实汽车或台架去测试验证,直接使用一台计算机即可模拟AR HUD成像效果,提高开发的效率。
「卓越赢得口碑,规模化量产进行中」
作为AR-HUD领军企业,创新技术得到行业的广泛认可。目前,Raythink已取得多家车厂的定点项目,相关项目已经进入规模化量产阶段。未来,Raythink将持续在创新技术发力,不断突破技术边界,以客户需求为导向,打造以实用性与美感兼具的HMI交互视窗,升级未来出行的互动体验。