AR 技术的正确摆放位置应该在车里

汽车

2022-05-21 10:05

AR 技术的

正确摆放位置

应该在车里

增强现实（AR），是一种能够让屏幕里的虚拟世界和现实世界场景结合交互的技术。

2016 年，随着游戏 Pokémon GO 的大火，AR 也随着宝可梦，慢慢走入了大众的视野。

图片来自：纽约时报

如果只是一个普通的宝可梦游戏，很难想象游戏形式重复、单调的 Pokémon GO 会成为一个现象级手游。

它的迷人之处在于，手机屏幕里的宝可梦可以和你一起躺在草坪上，陪你进行现实世界的「奇幻冒险」。

又有哪个宝可梦粉丝会拒绝体验小智的生活呢？

图片来自：Pokémon GO

可以说，Pokémon GO 的爆红，让世人看到了 AR 的潜力。

与 100% 虚拟的 VR 不同，能够将虚拟影像「放置」在物理世界中的 AR，可以增强用户对于物理世界的感知。正因如此，AR 在生活中的应用更为广泛。

将 AR 放在眼镜上

图片来自：Google

在 AR 诞生之初，人们对于它的想象通常来自于一副眼镜。

2014 年，Google 正式在美国发售 Google Glass，售价为 1,500 美元。

和 Pokémon GO 一样，Google Glass 依托 AR 技术，实现了虚拟画面与物理世界的即时互动，用户可以通过右上角的偏振反光镜读取所需信息。

图片来自：TIME

尽管它价格高昂、续航能力差，在隐私方面也存在种种问题，但仍有不少人将 Google Glass 视为移动设备的未来，其独特的产品形态似乎能满足人们对于未来可穿戴设备的一切幻想。

Google Glass 真正大放异彩的地方在于商用领域。

Google 曾面向企业用户推出了 Google Glass EE（Enterprise Edition），这款产品拥有更长的续航、更短的充电时间，处理器也有所升级。

明尼苏达州的一名工厂工人在装配线上使用 Google Glass EE，图片来自：MPRnews

国际物流企业 DHL 从 2015 年就开始在他们的仓库中使用 Google Glass，DHL 曾表示，这一 AR 设备可以告知员工获得所需产品的最快途径，还可用于跟踪库存，使平均运营效率提升了 15%。

从长远来看，可观的效率提升，大大降低了公司的运营成本。

图片来自：DHL

不只是 DHL，波音、通用电气（GE)、亚马逊、爱科（AGCO）等企业都在使用 Google Glass，以提高其员工的生产效率。

把 AR 放到手机里

2016 年，随着 VR/AR 设备的大量涌现，其内容上的短板与隐忧也逐渐浮现，AR 这一新兴技术仿佛一夜之间变成了明日黄花。

然而在 2017 年，苹果一把把它拉了回来。

图片来自：Apple

在当年的 WWDC 上，苹果软件工程高级副总裁克雷格·费德里吉（Craig Federighi）手握一台 iPhone 7，在他面前的桌子上放了一杯咖啡、一盏灯，以及一个花瓶。当然，它们都是虚拟的。

苹果向开发者开放了 ARKit 增强显示开发平台，极大地降低了 AR 应用的开发门槛，更为关键的是，消费者不再需要专门的 AR 设备，只需要一台 iPhone，即可获得不错的 AR 体验。

IKEA Place

同年 9 月，宜家推出了基于 ARKit 开发的 AR 应用——IKEA Place，通过它，用户可以毫不费力地将沙发、床等家具移动到家里的各个位置，以查看布局、颜色搭配是否合理。

这款应用对于消费者来说是一个很好的工具。

宜家全球数字业务主管迈克尔·瓦尔德斯加德（Michael Valdsgaard）表示，一直以来，宜家都在期待这样一款 AR 应用的面世。

「我们等待像『苹果 ARKit』这样的技术很久了。」瓦尔德斯加德说。

蒂姆·库克，图片来自：CNBC

苹果 CEO 蒂姆·库克（Tim Cook）曾在 2017 年的财报电话会议中表示：AR 将成为主流。

虽然我们现在还只触及冰山一角，但它将永久改变我们使用技术的方式。

正如库克所说，AR 还存在着很多可能。经过几年的挖掘，AR 目前已被广泛应用于各行各业，包括教育、零售、运动健康等。

不过，AR 技术的应用范围虽然广，但大多局限于简单的内容呈现，真正触及用户痛点的，少之又少。

AR 最应该放在车里

论实用，AR-HUD 得算一个。

作为人类的「第三空间」——汽车，在某种程度上，AR 技术与 HUD 系统天然匹配。

HUD（抬头显示，Head Up Display）最早应用于航空军事领域，是一项为安全而生的配置。它可以把车速、导航等重要信息投影到驾驶员面前，降低驾驶员低头看仪表的频率。

自 1980 年诞生以来，HUD 越来越清晰实用，可显示的信息也越来越丰富，但也有不少人认为，HUD 是「高科技的噱头」。

1988 款通用 Oldsmobile Cutlass 上的 HUD 可提供的信息十分有限，图片来自：通用汽车

其中真正让 HUD 转变为真实用车需求，摆脱争议的，是导航信息的加入。

当我们越来越依赖导航时，开车低头看导航正成为一种极不安全的行为——

当车速为 120km/h 时，低头 1 秒看导航，就相当于盲开 33m，而路况更为复杂的城市道路，则让低头看导航这件事变得更加危险。

常规 HUD 所显示的导航信息

显然，带导航信息的 HUD 是一个不错的解决方案。但由于物理层面的局限，普通 HUD 所显示的导航信息通常都比较简单：箭头+距离，完事儿。

AR 的引入，则大大提升了 HUD 的实用性，直接投影到前风挡上的 AR-HUD 不仅可以结合道路情况，清晰地为驾驶员呈现导航信息，部分车型还拥有跟车目标识别、碰撞预警等功能。

飞凡汽车+华为=最佳拍档

AR-HUD 是一个极为精密的光电系统，它需要整合 ADAS 系统所采集到的行车信息，辅以优秀的人机交互设计，将信息投射到前风挡上。

所以说，AR-HUD 也有好有坏，在这一领域，称得上「最佳拍档」的，应属飞凡汽车和华为——两个在各自领域都堪称翘楚的品牌。

AR-HUD 的成像原理

最近我们注意到，飞凡汽车公布了旗舰车型飞凡 R7 所搭载的智能座舱。

除了拥有中国品牌车型中尺寸最大的三联屏，飞凡 R7 全球首发量产的华为视觉增强 AR-HUD 平视系统也颇有看点，称得上是解读 AR 技术与 HUD 结合的极佳例证。

对于这套 AR-HUD 的性能，我们可以从下面这几个方面来判断：

分辨率

最大 FOV（视场角）

VID（虚像距离）

亮度

对比度

首先是分辨率，这个好理解。与手机、电脑的屏幕一样，分辨率越高，显示效果则越细腻。抬头显示的分辨率通常与光机类型有关，常见的光机类型有 3 种：TFT-LCD、DLP，和 LCoS。

TFT-LCD 抬头显示光机，我们可以在奥迪 e-tron 和大众 ID. 系列上看到。其原理是通过背光光源照亮 LCD，并由 TFT 驱动像素点的光源偏振状态改变，从而呈现不同的明暗。

奥迪 Q4 e-tron 的 AR-HUD 采用了 TFT 方案

相信大家从「最常见」这三个字中能够看出，这类光机技术成熟、成本较低。缺点当然也是有的，分辨率低，亮度及对比度有限，热管理的难度也比较大。

DLP 指数字光处理技术，其数字微镜芯片（DMD）会先将信号进行数字处理后，再进行投影，每一个像素都由一个微反射镜进行精准控制。

DLP 光机的机械结构非常复杂

相较于 TFT-LCD 光机，DLP 有着不错的亮度和对比度，且在温控方面存在显著优势，可有效解决阳光倒灌的问题，能够在奔驰 S 级和 EQS 这样的豪华车型上找到，其缺点是机械稳定性较差，支持 2K 分辨率也较为困难。

梅赛德斯-奔驰 S 级的 AR-HUD 采用了 DLP 方案

也正是因为这些不足，让 DLP 方案在实际使用中常被诟病，所以又诞生了 LCoS 光机技术。

LCoS 光机是新一代的光电处理和显示技术，它的原理比较复杂。

简单来说，LCoS 也能够实现像素级的相位调控，但 LCoS 并不包含机械装置，因此有着较高的稳定性。

飞凡 R7 的 AR-HUD 系统所使用的，正是采用了 LCoS 方案的华为 ODP 光学引擎。

它拥有超过两百万个反射像素单元，能够在飞凡 R7 上实现 1920*730 的业界最高分辨率。

在亮度和对比度方面，这套系统可以做到 1200:1 的高对比度和 12000nits 的超高亮度，有效解决了此前强光倒灌看不清内容，甚至干扰驾驶员视线的情况。

即便在正午加雪地这种极端场景下，也能为驾驶员提供清晰高亮的画面。

而在大家经常遇到的类似进出隧道亮度突变的情况时，它则会根据外部环境光的强度变化，自动调节图像的亮度，保证图像显示清晰，以减轻驾驶员眼睛可能出现的短暂不适，提高驾驶安全性。

接着，我们来讲一下最大 FOV，也就是视场角。

这个其实不难理解，以眼睛为顶点，虚像的两条边构成的夹角就是视场角，它分为水平视场角和垂直视场角，视场角越大，HUD 的显示面积也就越大。（是不是有种上物理课的感觉。）

飞凡 R7 的视觉增强 AR-HUD 平视系统拥有 13°*5°的超广视角（据了解，这也是目前全球量产车型最大视场角），可以形成一个位于 7.5 米外的画面。

说得直观一点，它投影出来的画面能覆盖 3 个车道。

飞凡 R7 的 AR-HUD 可覆盖 3 个车道

显示的面积变大了，能够呈现给驾驶员的信息自然就多了，从根本上提升了 HUD 的实用价值。

除了常规的车道引导、跟车时距等行车信息，飞凡 R7 还可以结合 ADAS 系统，提供车道偏离预警、障碍物碰撞预警等重要的安全辅助信息。

除了常规的车道引导、跟车时距等行车信息，通过 AR 将地图 POI（Point of Interest，兴趣点）信息与实景叠加，飞凡 R7 还可以显示沿途的充电站、景点、停车场、餐厅、商场等地点，进一步拓展了应用场景，极大程度地方便了自驾出行。

不仅如此，这套 AR-HUD 还直击痛点，做到了全天候适应，即便是在雨雪等恶劣天气之下，依然可以精准显示前方的车辆或行人。

飞凡 R7 的 AR-HUD 系统也兼具娱乐功能，可以提供驻车平视影音体验，让等待也充满乐趣。

除了通过硬件赋能，解决了传统 HUD 亮度和分辨率较低、视角偏小、显示信息有限等问题以外，飞凡 R7 这套 AR-HUD 还有强大的 AR 算法加持。

对于 AR-HUD 来说，优秀的算法能够让行驶信息指引的画面更加稳定、协调，即使长时间驾驶也不会眩晕，画面与路面的贴合也更精准，决策指引信息的显示也能更快更及时，让你免于承受错过路口之痛。

总体来看，正如其「极智高阶纯电 SUV」的定位，搭载了华为 AR-HUD 的飞凡 R7，无论从显示效果，还是应用场景上，都让 HUD 不再鸡肋，切切实实给用户带来了更为前瞻、先进、智能的高价值体验。

值得一说的是，从飞凡与华为的深度合作中，能够看出上汽对于发展智能汽车的决心，其下一阶段的 AR-HUD，可能会朝着更大画幅、更高清晰度、裸眼 3D 等方向发展。

写在最后

2022 年，我们身边的 AR 设备已经换了一代又一代，智能手机 AR 应用的流行也已有时日，以苹果、Google、华为、Meta 为代表的科技巨头，正在不断加大投入，只为尽早抢占 AR 生态的主导地位。

但无论是 AR 眼镜还是 AR 头显，它们显然都需要时间来证明自己。

除了技术上的问题需要攻克，更重要的是使用场景的挖掘，提高其必须性。这不仅需要科技厂商的努力，也需要耐心等待大众认知在技术进步中的逐渐转变。

而在此之前，汽车作为我们移动智能生活方式的重要载体，AR 与 HUD 的结合，正显现出越来越多的实用价值与必需性，从而成为我们在「第三空间」里的重要伙伴。

换言之，如题所言，汽车才是 AR 最正确的摆放位置。

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来源: qq

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