玩过赛车竞速游戏的小伙伴都知道,在游戏过程中,游戏界面会显示汽车的当前状态、路线图、行车线、实时路况等信息,这种统称为HUD(Head Up Display,即抬头显示)。
其实这一技术很常见,宝马近日就推出了一款智能眼镜,名为 Connected Ride,是通过将AR—HUD技术应用于骑行过程,可以将导航、速度、档位等重要数据投影在骑手的视野中。
HUD最初是应用在战斗机的光学投影技术,帮助飞机驾驶员减轻认知负荷,后面逐渐应用到汽车上。随着科技的发展,抬头显示经历了几次的技术迭代。传统HUD的投影面积不大,通常使用简单的图形或字符,投影出来的内容和道路环境无法实时融入,甚至还会干扰驾驶员看路,因此许多车主还是习惯于用手机导航。
AR-HUD是AR(增强现实技术)和HUD(抬头显示)相结合的一种新型的车用HUD。随着光学、AR、图像识别等技术不断突破,AR填补了传统HUD的短板,将数字图像信息与实景结合,使得HUD投射出来的信息与真实的驾驶环境融为一体。
相比于传统HUD仅对简单信息进行映射,AR-HUD的技术更为复杂,它还需要一个AR-Creator算法模块,可以融合导航、ADAS、车辆信号等信息,进行图像渲染及虚实重叠后,把显示模型输出给光机,最后将车辆情况、方向、速度、路况等信息投影在挡风玻璃上,提升驾驶安全性,同时也为实现全面自动驾驶提供了有利条件和重要支撑。
AR-HUD相较于传统HUD成像更大,拥有更大的视场角和更远的成像距离,并且可以显示更加丰富图像信息,甚至可以在前方形成可视化的三维信息——交通、街道和转弯方向等,直接将显示效果叠加到现实路面,大大增强了驾驶员的感知和交互能力。
现阶段AR-HUD技术还不够成熟,成本较高。由于AR-HUD是投射到挡光玻璃上的,能够反射光只占总强度的一小部分,因此容易受外部光线的影响。在光线强烈时呈现效果不佳,只有在雨天、夜晚、光线弱的情况下,才能达到最佳的呈现效果;此外,不同的驾驶员习惯的目视位置也存在差异,这可能会导致投射画面模糊、错位,所以AR-HUD需要有一定的位置调节能力,这也是需要解决的问题之一。
随着汽车进入智能化时代,人们对自然合理的人车交互需求越来越高,AR-HUD作为当下最火的人车交互系统,必将面临诸多挑战。比如投屏信息的主次分配,界面设计以及AR图像与实景贴合等问题。期待AR-HUD技术的发展,在不久的将来成为汽车标配,成为人车交互的新窗口。