時(shí)代拋棄儀表盤，AR HUD連聲招呼也不打

隨著現(xiàn)代汽車由高排放機(jī)械交通工具向環(huán)保型移動(dòng)智能空間的轉(zhuǎn)變，很多舊時(shí)代的零部件慢慢地消失在了人們的視野之中。

在電動(dòng)化、智能化浪潮的洗禮下，大家耳熟能詳?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、變速箱、各種各樣的機(jī)械和液壓系統(tǒng)都在逐漸淡出大家的視線。

除了這些，還有一個(gè)正在被HUD（抬頭顯示系統(tǒng)）慢慢取代的零部件——儀表盤。

今天我們談一談AR HUD，它是HUD大類中最靚的仔。

大語言模型之所以可以口若懸河、舌燦蓮花，是因?yàn)閷W(xué)習(xí)到了語言和文字中的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，從而具備了顧名思義和望文生義的能力。

顧AR HUD之名而思其義，AR HUD可以拆解為AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和HUD抬頭顯示兩大核心要素。

AR的核心價(jià)值在于虛擬信息與真實(shí)世界的深度融合，通過行車信息、智能駕駛信息與真實(shí)道路的完美貼合，實(shí)現(xiàn)沉浸式的場(chǎng)景交互，降低駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷。

HUD的核心價(jià)值在于將信息呈現(xiàn)于司機(jī)視線正前方的前擋風(fēng)玻璃上，避免了視線和注意力在遠(yuǎn)處道路和近處儀表盤之間的頻繁切換，緩解駕駛員的視覺疲勞，提升駕駛安全。

在搭載儀表盤的傳統(tǒng)汽車中，駕駛員獲取行車信息時(shí)需要將注意力從前方道路上轉(zhuǎn)移到儀表盤上。

對(duì)應(yīng)到120公里/小時(shí)的車速下，視線偏離路面一秒鐘，車輛盲行的距離就超過了三十米！

AR HUD將可視化的基礎(chǔ)行車信息、智能駕駛意圖、預(yù)警信息投影到前擋風(fēng)玻璃上，形成虛擬信息直接貼合到駕駛員應(yīng)該注視的前方道路之上的視覺效果，可以顯著地減少視線偏離潛在危險(xiǎn)的反應(yīng)時(shí)間，提升駕駛的安全。

作為行車階段的安全助手，AR HUD將AR和HUD兩個(gè)特性深度融合，產(chǎn)生了1+1=2的效果。

它還可以化身為娛樂終端，通過提供影院級(jí)的觀影體驗(yàn)，將駕駛艙轉(zhuǎn)變?yōu)樾蓍e娛樂空間，這是1+1>2的化學(xué)效應(yīng)帶來的前瞻性體驗(yàn)。

華為系的至尊車型尊界S800就華麗麗地將這個(gè)功能展示了一番。

這個(gè)功能晃瞎了不少平民階層的眼，也著實(shí)讓人眼饞。

不過，隨著成本的下降，這個(gè)功能有望在未來兩三年里下探。

至于它的作用，我在這里提供一個(gè)視角，請(qǐng)大家備好小手絹，共情體會(huì)一番。

前段時(shí)間，福特CEO在一次訪談中表示，亞洲消費(fèi)者待在車上的時(shí)間里有20%都處于靜止階段。

這個(gè)調(diào)查結(jié)果與前段時(shí)間地平線掌門人余凱的一個(gè)觀點(diǎn)有異曲同工之妙。

很有生活經(jīng)驗(yàn)的余博士表示，公司是屬于老板的，家里是屬于老婆的，只有汽車才是真正屬于自己的空間。

對(duì)余博士的這句話，很多有切身體會(huì)的司機(jī)朋友深以為然。

對(duì)習(xí)慣了默默奉獻(xiàn)的顧家男而言，在這20%的靜止時(shí)間里，完成的是社會(huì)人和家庭頂梁柱之間的角色轉(zhuǎn)換。

在這個(gè)精神的避難所里，在這個(gè)完全屬于自己的空間里，這些有淚不輕彈的男人們慢慢地調(diào)整著內(nèi)心的壓力，為的就是將洗干凈的情緒帶進(jìn)家門里。

AR HUD可以幫助他們完成這場(chǎng)至關(guān)重要的情緒交接儀式。

司機(jī)可以自在地陷在座位里，在AR HUD的幫助下，通過前擋風(fēng)玻璃享受一場(chǎng)私人電影。

由于圖像是投射到遠(yuǎn)方的擋風(fēng)玻璃上，雙眼無需像看手機(jī)或中控屏那樣頻繁重新對(duì)焦，極大地減少了疲勞感。

同時(shí)，周遭環(huán)境的微光和車輛本身的輪廓依然可見，這種既沉浸在故事里，又未完全脫離現(xiàn)實(shí)的半透明疊加態(tài)創(chuàng)造出一種獨(dú)特的安全感與抽離感，讓情緒釋放得更安心、更徹底。

不說了，先哭一會(huì)兒吧！

作為一種精密的光學(xué)系統(tǒng)，AR HUD的光學(xué)系統(tǒng)中主要包含PGU和反射鏡組兩大模組。

PGU用于原始圖像的生成，反射鏡組用于光信號(hào)的傳輸與圖像的塑造。

也就是說，PGU生成一個(gè)明亮、清晰、色彩豐富的初始圖像，這是整個(gè)光學(xué)鏈條的起點(diǎn)。

反射鏡組將PDU生成的小尺寸圖像經(jīng)過一系列復(fù)雜的光路處理，最終在駕駛員前方的擋風(fēng)玻璃上形成一個(gè)視野開闊、位置深遠(yuǎn)的大尺寸虛像。

兩者緊密協(xié)作，共同決定著AR HUD的最終顯示效果。

作為一種復(fù)雜的光-電系統(tǒng)，PGU和反射鏡組體現(xiàn)的是光層面的核心技術(shù)，其電層面的核心技術(shù)則主要體現(xiàn)在致力于將虛擬信息無縫、穩(wěn)定且精準(zhǔn)地疊加到真實(shí)的駕駛場(chǎng)景中的AR算法上。

要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的虛實(shí)融合，AR算法首先要完成精確的空間感知與注冊(cè)，這是所有AR效果的基礎(chǔ)。

也就是說，在AR HUD中，需要融合GPS、IMU、車速傳感器等數(shù)據(jù)，精確地計(jì)算出車輛自身的位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

同時(shí)通過前置攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器實(shí)時(shí)感知并重建周圍環(huán)境的三維結(jié)構(gòu)，識(shí)別出車道線、車輛行人等關(guān)鍵目標(biāo)。

然后再通過復(fù)雜的坐標(biāo)變換，將虛擬信息中的世界坐標(biāo)系與真實(shí)環(huán)境的物理坐標(biāo)系精準(zhǔn)對(duì)齊，從而確保虛擬的AR信息能夠準(zhǔn)確地貼在真實(shí)的路面和車道上。

在“感知-數(shù)據(jù)處理-信息顯示”閉環(huán)中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，AR HUD算法的核心目的是降低延遲和克服抖動(dòng)。

為了避免虛擬信息滯后于真實(shí)世界產(chǎn)生的嚴(yán)重漂移感，AR HUD會(huì)采用預(yù)測(cè)算法，根據(jù)車輛和目標(biāo)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)在未來某個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)位置。

從而通過提前計(jì)算投影位置和渲染虛擬圖像，有效地抑制畫面的滯后和跳動(dòng)。

在信息顯示環(huán)節(jié)，渲染引擎需要根據(jù)環(huán)境的光強(qiáng)動(dòng)態(tài)調(diào)整虛擬物體的亮度和顏色，避免過亮或過暗，保證光影的一致性。

還需要正確計(jì)算虛實(shí)物體之間的前后關(guān)系，處理遮擋關(guān)系，增強(qiáng)沉浸感和真實(shí)性。

更關(guān)鍵的，由于汽車前擋風(fēng)玻璃是一個(gè)曲面，會(huì)扭曲投射的圖像，算法需要通過反向畸變處理進(jìn)行畸變校正，從而顯示出形狀正確的虛像。

作為一種復(fù)雜的光-機(jī)-電系統(tǒng)，在機(jī)械層面，AR HUD可以通過被AI/AR眼鏡帶火的光波導(dǎo)技術(shù)，極大地壓縮光學(xué)引擎的體積，從而在根本上解決空間占用大的難題。

在散熱方面,通過導(dǎo)熱界面材料建立高效的熱量傳遞通道，將內(nèi)部熱量快速引導(dǎo)至外部。

通過金屬散熱結(jié)構(gòu)、主動(dòng)和被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)，對(duì)光源、顯示這些主要熱源散熱，從而解決熱管理方面的核心挑戰(zhàn)。

時(shí)代在拋棄一個(gè)人時(shí)，連聲招呼都不打，這句話同樣適用于汽車零部件廠商。
對(duì)汽車儀表盤廠商而言，盡早布局HUD和其中滲透率增速最為迅猛的AR HUD，才是面向未來、擁抱未來的未雨綢繆之舉，趕緊行動(dòng)起來吧！