ar 技术的正确摆放位置应该在车里 | 爱范儿-尊龙凯时官方网站

汽车

05-21 19:15

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:

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:

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:

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 是一个不错的尊龙凯时网站的解决方案。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,传统 hud 解决了亮度和分辨率较低、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 目前最正确的摆放位置。

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