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VR陀螺对话FUTURUS:AR-HUD应当以‘极致体验’为目标

网络整理 2023-05-08 14:30

不仅元宇宙,智能汽车也已经驶入了发展的快车道。自动驾驶技术正在由L2向L3迈进,各大汽车厂商开始着手为用户打造更为舒适、体感更为多样化的“第三生活空间”。在这个过程中,伴随着AR-HUD应用的加强,汽车行业开始迎来了新一轮的驾驶革命。

近日,陀螺君有幸与FUTURUS未来(北京)黑科技有限公司(后简称FUTURUS)创始人兼CEO徐俊峰展开对话,徐俊峰给我们带来了一次HUD发展前沿的精彩解读。

VR陀螺对话FUTURUS:AR-HUD应当以‘极致体验’为目标

FUTURUS)创始人兼CEO徐俊峰

2016年入局,FUTURUS提出HUD的五大发展阶段

HUD为Head-up Display(抬头显示设备)的简称,它起到信息辅助的作用,最早于1988年引入汽车领域。随着技术的发展,车载HUD也由最初的C-HUD、W-HUD,再进一步往最前沿的AR-HUD迈进。

本次对话的主角徐俊峰,毕业于南京大学匡亚明学院和声学研究所,主攻理论物理和数学方向。曾任职于富士康、莱尔德与贝尔罗斯等世界500强企业,在微波通讯、声学和光学领域拥有10余年研发与管理经验。

2016年,徐俊峰创办FUTURUS,带领团队先后完成车载HUD、车载光场AR、全车窗显示以及3D全息显示等多项技术与产品的研发工作。根据官网信息,目前公司产品已覆盖W-HUD,AR-HUD,全车窗HUD等诸多产品线,可适配L2到L5不同自动驾驶阶段的用户对车内智能交互的需求。

徐俊峰透露,目前FUTURUS员工总数约300人,在北京、上海、重庆都有相应的团队。融资方面,目前公司已经完成B轮融资,先后获得英诺、软银、凯辉(法雷奥)等明星机构投资。

目前市场对于车载HUD普遍会划分为C-HUD、W-HUD跟AR-HUD几大类,C-HUD逐渐被淘汰、W-HUD是目前的主流,并逐渐向AR-HUD过渡。徐俊峰结合自家产品矩阵以及技术发展脉络,将HUD产品分为了五个代次,分别是智能W-HUD、光场AR-HUD、空间光场AR-HUD、全车窗HUD以及光场MR-HUD。

智能W-HUD可以显示车速、挡位、续航里程、指示灯等车辆驾驶信息,还能显示ADAS智驾信息及导航地图等,将重要的车机中控屏信息直接显示在驾驶员正前方,能提供非常实用的驾驶体验,理想汽车L8和L9所搭载的HUD产品是智能W-HUD的典型代表。

从2020年起,市场开始加速W-HUD向AR-HUD的迭代。目前各家企业对于AR-HUD的定义各不相同,如在参数上,比较常见的观点是AR-HUD的FoV需要达到10°×3°,VID需要达到7.5米以上。徐俊峰认为,AR-HUD不仅需要关注光学参数,更重要的是实现虚拟与真实的精准融合。

VR陀螺对话FUTURUS:AR-HUD应当以‘极致体验’为目标

图源:德州仪器

目前市场上不乏号称AR-HUD的相关产品,其中最具代表性的产品为奔驰2021款迈巴赫、2022款顶配电车所搭配的HUD。从概念视频上来看,奔驰这套HUD方案只能显示单一焦平面的内容,不过,它可通过算法来模拟画面贴合实景的效果。这套方案在体验方面依旧不算完美,但徐俊峰表示它已经可以视作目前AR-HUD量产产品的天花板。

VR陀螺对话FUTURUS:AR-HUD应当以‘极致体验’为目标

奔驰HUD体验,图源:YouTube

FUTURUS正着手于打造AR-HUD相关产品,其光场AR-HUD具备多焦面光学成像能力,相较于单焦面产品,可实现更好的AR融合效果以及更加自然的视觉体验,据悉该产品将于2024年量产。此外,FUTURUS空间光场AR-HUD也正在开发中,它可实现连续变焦效果,在真实世界的不同位置投射虚拟影像,即使车辆及周围物体不断运动,也能让处于不同位置的真实物体与HUD虚拟影像在视觉上融合,该产品将于2025年实现量产。

随着技术进一步发展,徐俊峰认为未来围绕HUD还会出现全车窗HUD、光场MR-HUD等极具科技感的产品。所谓全车窗HUD,指的是未来汽车前车窗将化身为一个巨幅屏幕,主驾驶区域可以显示导航等信息,而副驾驶可以观看视频等内容。而光场MR-HUD则更进一步,它将形成一个完善的人、车、路、网生态,开辟下一代增强现实互联网的全新入口,当然,目前仍处于概念阶段。

图源:FUTURUS

真正的增强现实显示技术需要从多个维度同时发力

结构上,HUD可以划分为三个板块:图像生成单元(PGU)、放大光路以及挡风玻璃。大概原理是PGU生成画面虚像,然后借由放大光路来改变画面的路径、焦距、大小等,最后通过挡风玻璃将画面反射至人眼。

其中,PGU又可以分为TFT、LCoS、DLP和LBS等方案,这些方案之间各有优缺点,行业普遍认为,TFT清晰度高,体积小,比较薄,但耐热性低,DLP分辨率高、体积大但耐热性好。如果对放大光路的解决方案进行细分,里面又可分为自由曲面镜、光波导、HOE薄膜等。不过目前光波导跟HOE薄膜在阳光下会出现炫光(Glare)问题,能实现纯净透明无炫光效果的只有自由曲面镜。
       徐俊峰指出,目前主流的单平面HUD产品,在设计时需要综合考虑功耗、亮度、重影、视差等一系列因素。亮度方面,行业对车载HUD的要求需要达到入眼亮度10000尼特以上,有些国家或者车企会更进一步,要求亮度达到18000尼特以上。目前高亮度可以通过TFT+背光、选用DLP/LCoS等方式实现。
       而重影问题,则是由于投影光线经过前挡风玻璃时同时在其内外两个表面发生折射效应所导致的,它极大影响了画面的观感,目前重影问题可通过为挡风玻璃增加PVB膜等手段解决。

Tags:产品(1561)ar(22)?(519)HUD(1)

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