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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。

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。

AR技术的正确摆放位置应该在车里

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?

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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

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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」。

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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。

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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

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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。

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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。

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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

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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。

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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。

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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。)

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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。

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说得直观一点,它投影出来的画面能覆盖 3 个车道。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

AR技术的正确摆放位置应该在车里

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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