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2016-05-04

在增强现实领域,汽车行业还会再次缺席吗?Halo HUD 团队谈车载智能硬件的现状和思考

在高盛的《VR与AR:解读下一个通用计算平台》报告中,列出了虚拟现实(VR)与增强现实(AR)的九大应用领域:视频游戏、事件直播、视频娱乐、医疗保健、房地产、零售、教育、工程和军事 —— 没有提及汽车行业 。

汽车行业发展百年来,从一开始集人类科技结晶于一身的时代领头羊,渐渐变成一头步履缓慢的机械恐龙,始终慢了科技时代一拍——去数数,还有多少今年出厂的新车上还安装着CD机吧!
理所当然般,在大家展望激动人心的下一代计算平台VR/AR时,汽车行业被漠视了。

当然这也与汽车的特殊工具性有关:动辄10年以上的使用周期,再崭新锃亮的车漆也会花去;动辄关乎生死的安全要求,再先进的产品设计请先在车厂测试三五年再说。
但是我们也应该看到,目前汽车行业在飞快的互联网地倒逼之下,其步履也加快了起来,比如车厂们纷纷拥抱Apple、Google、百度、腾讯和阿里等的车联网方案。

而在 VR/AR 领域,汽车行业这次赶了个早,积极跨入这激动人心的新计算平台。

从上图看到,VR/AR 已经被汽车行业尝试应用在产业链各个阶段。


汽车设计: 福特的「Immersion Lab」实验室使用HMD和超高清显示器,利用虚拟现实设计新型GT超跑,检查汽车的结构、机械和电子系统,设计从方向盘的操作到仪表盘界面的位置。

汽车生产: 奥迪的 CAVE 工作室推出的「虚拟装配线校验」技术,利用3D投射影像、「MYO」前臂环检测手势、Kinect 采集工人位置,允许工人在三维虚拟空间内完成实际产品装配工作的预估和校正。

汽车售前: 奥迪与 Oculus 合作,共同推出 了 VR 选车服务,模拟用户坐在车里的真实场景,还特别拉上音箱品牌Bang & Olufsen,在声音模拟上也更为贴近真实环境;另外,法拉利也曾推出过一款 iPad 应用,可在展厅中对一台法拉利跑车替换车身颜色、观察传动系统内部结构等等;。

汽车驾驶: 本田早在 2015 年就推出了一款「WANDER STAND」概念车,该车的突出特点就是其 AR 挡风玻璃,可以在玻璃上加载各种有用的信息辅助驾驶;同时本田今年也申请了跟 AR 挡风玻璃相关的专利;而宝马与高通合作,推出了一款适用于宝马  MINI的AR眼镜,通过该眼镜不但能获得行车相关信息,还可以获取周边 POI 信息以及短信消息提醒等;。

驾驶体验:丰田利用 Oculus Rift、车辆方向盘以及音箱系统,搭建了一套名为「TeenDrive 365」的系统,该系统主要面向青少年,希望帮助青少年锻炼必要驾驶技能;另还有一套「分心驾驶模拟器」系统,用来考验驾驶员专注驾驶的能力。


汽车售后:韩国现代将推出融入了增强现实技术的电子使用手册,利用增强显示技术,用户只要拿起手机或平板对准车子,就能自动识别车子部位,并给出相关信息。

以上不难看出汽车行业对 VR/AR 的热情。其实,传统汽车厂商这次对 VR/AR 新计算平台如此上心,也是因为它的确方方面面贴近汽车的各个领域。甚至 VR/AR 技术在有些汽车应用场景上有着先天优势和需求 —— 比如汽车驾驶。

汽车驾驶是AR的一个天然应用场景。

简单地说,VR 中看到的是虚拟影像,AR 看到的是虚实结合景象,在汽车驾驶这种要时刻关注实际环境的情况下,VR是无法适用的,所以我们接下来主要讨论 AR。

驾车时,AR 技术可以让我们获取更多的信息,并提高驾驶安全性。
在目前的开车过程中,我们眼光游动在前挡风玻璃外、左右中后视镜、中控仪表盘和车机屏幕上,哦,还有手机屏幕上,切线的时候还要扭头看盲区,
累吧?那么想象一下,当以上所有信息内容,都汇集到你眼前,你只需要专注于前面一块屏就可以处理各种事情时,将是多么轻松愉快的一件事情!

前文提到了本田申请了 AR 挡风玻璃专利技术,其实有关 AR 的车载应用讨论早就融入到抬头显示器 HUD 中。

路虎的透明引擎盖——直接在车窗上显示引擎盖下面的路面
WayRay 的全息导航 HUD——将导航信息贴合路面
宝马MINI的AR眼镜——通过该眼镜,可以实现透明A柱、车门,全景泊车,HUD信息显示等

除了说 AR 确实是汽车驾驶的痛点需求,反过来汽车也是AR应用的一个绝佳场所,汽车上天生就绕开了 AR 技术上的一些难点:不用刻意小型化、没有电池之忧、挡风玻璃超大屏、即时定位等。

AR 需要强大的机器视觉和三维空间构建运算能力,其对应硬件体型和耗电量都不会小,但是在车上这个问题就没那么严峻,你看特斯拉引擎盖下面不正空着的吗?摆个大主机应该还是绰绰有余。
AR 显示上面,驾驶员面前那块巨大的挡风玻璃不正是一块绝佳的透明显示屏吗?不管需要特殊材质也好、镀膜也好,影像通过投射上去还是直接显像也好,从技术上来说都已经有一定的解决方法。
至于 AR 所必须的即时定位和空间感知能力,无人驾驶车其实也早已验证过了。
听起来是不是很美好?

好吧,得承认以上问题只是 AR 一箩筐难题里面的一点点,实际上在车上有些问题会更严重:无法应用数字光场技术、室外复杂的光照和环境等。
Magic Leap 的数字光场技术目前看起来是最有希望完美解决 AR 显示问题的,但是除非上车就戴上一副眼镜,否则远距离往视网膜直接投射整个数字光场还是个更遥远的事情。
而无论 Magic Leap 还是 Hololens 目前都只是应用在室内的单调环境,都需要事先扫描整个房间以进行位置和地图构建,那么针对道路上快速变化的窗外环境和光线,要实时重建三维简直是无法想象的计算量。
另外,窗外现实物体识别和追踪、眼动跟踪等等也都较之头戴式 AR 更为复杂。
说到这里,心又冷了下来?

罗马不是一天建成的,较之虚拟现实 VR 来说,增强现实 AR 的确是一个更为困难的命题,不过提前在车上体验 AR 却并不是遥不可及的,AR 的概念在抬头显示器 HUD 这种车在硬件中已经有一定的实现了。

很多 HUD 设备所使用的 DLP 光机,也被微软 AR 头盔 HoloLens 所采用,通过投射方式将虚拟内容投射到眼前的透镜上。
但是目前多数 HUD 厂商,还远没有意识到车载 HUD 的真正意义,简单地将其当做一款普通车载硬件,继续按着「鸡肋」产品智能后视镜的思路在做 HUD,希望再次做个爆款「鸡肋」。

事实上,以增强现实思路来做 HUD,已经有团队在进行这个方向进行探索。深圳光晕网络科技目前研发中的产品 Halo HUD 就是在这个思路上的一次尝试。

Halo HUD 是一款悬挂式 HUD,相比传统中控台 HUD,这种方式将透镜直接摆在驾驶员的眼前,更接近头盔式 AR,更符合 AR 的视角要求,同时其前置光学摄像头视角也可以覆盖车头外更广阔区域;
在车内空间,Halo HUD 拥有朝下的红外深度摄像头,其视角覆盖从眼部到方向盘上的手部。
同时,Halo HUD 也搭载了 GPS、陀螺仪、惯性传感器等多种传感器,具备一款基础 AR 设备的硬件条件。当然,硬件基础仅仅只是开始,Halo HUD 怎样在车内空间的 AR 应用场景下玩出新花样,才是我们真正关注的。

做车载智能硬件很难,AR 技术更难,但是不代表我们只能等着 AR 技术成熟后才扑上去,只是做做简单的集成,打打价格战而已。
看到 AR 趋势,作为汽车智能硬件的从业者,认真地做好规划,积累技术,适时推出相关产品去验证市场和调整体验,既是从业者的责任,也真正代表了业界先进生产力。

责任编辑:陈凯文

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feelingness 2016-05-04 23:03

向勇士致敬!

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陈宇凡 2016-05-04 23:40

涨姿势!不错的内容!

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谢子君 2016-05-05 14:34

棒!

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