第06版:智能终端
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AR让汽车玻璃变屏幕
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编辑:林美炳
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AR让汽车玻璃变屏幕

本报记者 张心怡
 

看过《碟中谍4》的观众,可能对汽车挡风玻璃像屏幕一样显示地图和路径规划的场景惊叹不已。借助AR-HUD(增强现实抬头显示)技术,电影里的酷炫桥段已经走进现实,挡风玻璃和车窗正在向智能屏幕演变。AR-HUD距离大规模量产还有多远?又将为自动驾驶带来哪些改变?

AR在“车窗交互”应用上前景光明

提及HUD(抬头显示),很多人会第一时间联想到战斗机和航空器。早期的HUD,通过微型投影机与飞机的电子系统连接,将数据投射到玻璃成像,降低飞行员查看仪表盘的频率。结合AR之后,这种技术有望通过汽车的挡风玻璃和车窗,进驻千家万户。

Marketsand Markets最新报告显示,AR市场规模预计将从2018年的110亿美元增长至2023年的600亿美元。而2016年全球前装 HUD市场规模为5.6亿美元,同比增长33%,预计到2020年市场规模将达到17.8亿美元。

HUD与AR的广阔市场,以及“车窗交互”的应用前景,让AR-HUD逐渐成为科技巨头构建生态的新抓手。

在前不久的百度世界大会上,百度智能驾驶事业群组发布了AR-HUD组件,实现了导航、地图、车速、路标、距离警示等信息在挡风玻璃的抬头可见。智能驾驶事业群组总经理李震宇在现场表示,AR-HUD针对仪表盘显示不安全、导航指示不直观、司机注意力分散等驾驶痛点,以自然平视的角度呈现信息,将挡风玻璃“秒变”智能大屏。

一直以来,百度在导航定位、自动驾驶、AI开放平台发力,百度地图已经具备AR导航功能。而AR-HUD对高清定位和图像识别技术的需求,整合了百度的多项能力。李震宇表示,结合车载智能程序,百度将撬动自动驾驶服务生态,将未来车辆变成移动出行空间。

阿里巴巴与上汽集团合资成立的斑马汽车,也与阿里巴巴投资的瑞士AR导航公司WayRay合作开发车载导航及娱乐系统。同时,阿里巴巴达摩院宣布与高德地图合作开发后视镜车载AR导航产品。AR-HUD的发展离不开机器视觉的认知能力、导航与语音系统的联动能力、软件的集成升级能力,需要海量数据的训练、云端车联网的发展和智慧交通的普及。阿里巴巴拥有国内领先的云服务供应商阿里云和全球最大规模的人工智能公共系统之一ET城市大脑。借由AR-HUD,阿里巴巴将进一步整合智能出行版图,构建云端车联网生态,推动AliOS系统的装车量和ET城市大脑的发展。

善于尝新的苹果,也被爆出在新的专利文件中构建AR-HUD内容,以AR形式显示导航路线,并关联附近景点、风俗等内容。资料显示,该技术将集成到有人/无人驾驶汽车、飞行器、航天器、潜水载具的挡风玻璃,并用于驾驶训练的辅助和模拟。

虽然苹果最为人熟知的是iPhone等终端产品,但软件系统开发才是苹果的专长。苹果CEO蒂姆·库克曾在接受媒体采访时表示,苹果正在开发自动驾驶软件系统。而AR-HUD将为自动驾驶提供关键助力——信息对等。

0glass创始人兼CEO苏波向《中国电子报》记者表示,AR-HUD和自动驾驶有着紧密的联系。对自动驾驶持怀疑态度的用户,大多因为自身和机器的信息不对等而担忧。AR-HUD技术将自动驾驶的各项数据与真实环境融合,以自然、直观的方式呈现给用户,能有效降低用户的恐惧感,提升用户对自动驾驶的接受程度。

2017年,苹果发布了面向iOS的增强现实平台ARKit,在世界增强现实博览会与Digi-Capital的调查中,ARKit已经成为最受企业欢迎的移动AR平台。在为iPhone推出iOS,为计算机产品推出Mac OS,为手表推出Watch OS,为TV推出TV OS之后,或许苹果结合AR能力的自动驾驶OS也会和大众见面。

AR-HUD成熟应用还需解决三个问题

AR-HUD距离大规模的量产应用还有多远呢?苏波向《中国电子报》记者表示,AR-HUD的成熟应用,还需要解决三个问题:

首先是虚拟内容和实际行车环境的自然叠加。在AR-HUD兴起之前,已经有汽车厂商将投影设备与行车电脑相连,实现导航信息的抬头显示。与普通HUD只需要解决挡风玻璃弧度引起的图像畸变相比,AR-HUD必需和现实物理世界无缝融合。例如,当车辆与前车距离过近,传统HUD会发出警告信息,AR-HUD会将前车车位标红并显示规避路线;当车辆需要转到高速出口时,AR-HUD会在转弯启动和到达的位置标出路径箭头,让驾驶员可以“不假思索”地执行,提升决策效率。

“随着算法和汽车传感器精度的增加,未来的AR-HUD不会让驾驶员感到信息叠加在玻璃上,而是叠加在现实世界中。”苏波说。

其次是交互问题。在《碟中谍4》中,特工通过触控挡风玻璃调出增强现实地图。但是在现实世界中,触控或手势交互容易对行车安全造成影响。目前较为成熟的方案是语音交互,但语音交互会打扰同车乘客。苏波建议,将语音、触控、手势识别集成到一个平台上,在车内只有驾驶员时切换到语音交互,在车内有其他乘客辅助时切换其他交互方式。随着脑波、脑机VR/AR概念的兴起,未来通过脑电波控制AR-HUD或许会成为终极交互方案。

第三个问题是显示,也就是UI设计和用户体验。行车过程中,显示信息过于复杂会对驾驶员造成干扰,信息太简单会降低准确性,需要在UI设计上做出取舍。此外,信息如何随玻璃的明暗变化实时调整颜色和亮度,也需要传感器和算法的辅助。

除了汽车挡风玻璃,部分厂商也将目光投向其他车窗。例如,通用汽车推出的AR原型车窗,通过触觉反馈系统创建外部事物的触觉描述,支持乘客在玻璃上为外部风景添加想要的元素。梅赛德斯也推出过显示AR画面的虚拟车窗概念车。借助AR技术,未来汽车的前后挡风玻璃和车门玻璃都可以成为显示屏幕,构建真正的智能驾驶空间。

 
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