把AR技术用在车载HUD上,未来黑科技是怎么做的?

2017-10-31 23:18 VR/AR 来源:创头条 查看原文
我是创始人李岩:很抱歉!给自己产品做个广告,点击进来看看。

把 AR 技术用在车载 HUD 上,未来黑科技是怎么做的? HUD 概念图

提到光场显示,人们自然想到那家神秘的 Magic Leap,但未来黑科技的工作人员告诉 (公众号:雷锋网) ,“那条 Magic Leap 用特效做出来的‘鲸鱼’,我们可以真正实现”。

今年年初,未来黑 把自己研发的光场技术搬到了 CES 上,跟我们印象中的 AR 眼镜不同,他们带去的是一个体积特别大的展示设备。站在设备前方,我们可看到,悬浮在空中的二维画面和数字,不需要佩戴眼镜或是其他设备。

按照未来黑科技创始人徐俊峰的说法,“既然公司叫了这个名字,就得有点‘黑科技’”。

这是家怎样的公司?

把 AR 技术用在车载 HUD 上,未来黑科技是怎么做的? 后装百路达 HUD 产品

说起AR/VR 设备,徐俊峰颇为熟悉,公司对于全息、光场技术有一定的积累,但他们创业的方向并不是 AR/VR 眼镜或相关产品,而是车载 HUD(抬头显示系统)。

徐俊峰告诉雷锋网,开始创业的时候想做 AR 眼镜,2015 年初跑去美国参加 CES 展会,看到了 ODG 的 AR 眼镜,后来微软的 HoloLens 也在当年 1 月份发布。当时,国内不少厂商山寨谷歌眼镜,但他感觉显示效果差、技术门槛低,竞争会很激烈,不适合初创公司。他回忆道,“当时很多人在做这个事情,做得也不是特别好,特别盲目”,想做“世界第一黑科技”的情怀也慢慢趋向理性。

彼时,VR/AR 行业深受资本青睐,虽然非常喜欢 AR 眼镜,但徐俊峰觉得 VR/AR眼镜短期很难大批量卖出去,而且产业链还不够完善。同时,他看到了车载 HUD 这块市场,而且车厂资金雄厚,可以负担得起研发成本,只不过在当时看来,HUD 的市场前景也并不明朗。纠结之后,他最终决定先把产品中心放在 HUD 上,等赚到一些钱,再考虑是否要做 VR/AR。【徐俊峰:当时是想做AR眼镜,来替代手机等移动终端】

幸运的是,比起 AR/VR 头显或眼睛镜的出货量,如今车载 HUD 产业发展要好的多,尤其是 AR 技术与传统的 HUD 相结合,让 HUD 的应用场景有了更多可能。

雷锋网此前在文章中指出,根据权威行业分析机构 IHS 预测,2017 年汽车供应商在汽车显示系统市场的全球业务营收将猛增 17 个百分点,达到 116 亿美元。同时,中控、仪表板以及 HUD 将共同推动汽车显示系统市场全球营收额从 5 年前的 92 亿美元增长到 2022年的 208 亿美元。截至 2020 年,车载 HUD 市场出货量将达 910 万台。

另外,今年 3 月阿里领投瑞士 AR 汽车导航公司 WayRay。特斯拉挖走了微软 HoloLens 的设计师,大众汽车也透露将在 I.D.电动车型上搭载 AR HUD,并计划于 2020 年投产。

从 2016 年下半年开始,徐俊峰发现 才确认HUD 这个产品很有市场前景。不久前,他们宣布完成千万美元的 A 轮融资,由凯辉基金领投,软银中国与壹号资本等跟投。

什么样的产品能称为AR HUD?

把 AR 技术用在车载 HUD 上,未来黑科技是怎么做的?

目前,未来黑科技的产品分为前装 HUD 和百路达后装 HUD,前者是他们的重点产品,后者产品现在已经完成,正在内测,但还未上市。

按照光路的不同,HUD 可分为 CHUD(Combiner HUD 组合型)和 WHUD(Windshield HUD 挡风玻璃投射型)。后装 HUD 属于 CHUD,比如Navdy和车萝卜,在车上放置一个额外的屏幕,显示方案也多为投影或TFT。前装 HUD 则是现下大家更为关注的领域,把图像显示直接投射到挡风玻璃外,显然是更好的方案。

徐俊峰觉得一个 HUD能 不能叫 AR HUD,这得看视场角是不是够大,能不能达到增强现实所需覆盖范围。一代 HUD 视场角在 5 度左右,投影距离为约2 米,显示尺寸 4-8 寸,他把其类比为诺基亚功能机;二代 HUD 视场角为 10 度左右,投影距离为约3米,显示尺寸15-20 寸,他认为这属于智能车载显示器,把其类比为智能手机;第三代 HUD 视场角大于 50 度,实现全车窗信息显示,他将其类比为 AR 眼镜。

徐俊峰表示,用挡风玻璃直接来做反射成像效果很差,畸变严重而且画面很不稳定,而车厂最初设计汽车及挡风玻璃的造型时,一般会需要考虑 ID 造型、风阻以及和雨刷器的配合等,受诸多限制,设计师不会为光学显示效果而妥协玻璃的造型。

“挡风玻璃是不规则的自由曲面,所以 HUD 需要在光路里面布置另外一些不规则的自由曲面光学部件,用以弥补由于挡风玻璃的不规则而导致的各种像差,从而让驾驶员看到优质、稳定的画面。”

他谈到,这跟 AR 眼镜 Meta II 的自由曲面成像有些类似。

AR 眼镜中眼睛和自由曲面的相对位置固定,设计起来相对容易一些;而考虑到人的身高和移动,HUD 要求眼睛在较大的范围内都能看到优质而且稳定的画面,设计起来更加困难。此外,当画面变得越大,挡风玻璃参与成像的自由曲面区域也会变得越大,光学设计就会越困难;另外,画面的亮度,系统的散热和产品的体积也是HUD设计中很大的挑战。

明年,他们将量产一款 17 寸左右的 HUD,视场角为 10 度左右,跟合作的车型一起上市。

至于他口中的全车窗 AR HUD,现在还处于 Demo 样机阶段。未来,全车窗 AR HUD 可以识别道路和标志,并且画面成像的距离跟开车时的视野距离一致,科幻感很强。不过,要到真正落地,徐俊峰说“需要有客户和我们一起联合研发推出相关车型,最快也得 5 年以后”。

空气中悬浮的图像

把 AR 技术用在车载 HUD 上,未来黑科技是怎么做的? 画面是完全漂浮在空气中的

那么,回到前文,裸眼全息图像显示到底是如何实现的?实际上,尽管画面成像悬浮在空中,但下方却有一个较大的设备,“设备中的显示屏背后有好多发光点,这些发光点往显示区域发射光线,光汇聚到一起又会发散开,观察者要站在这个显示区域的后面看”,便能看到画面。

也就是说,你需要站在特定的范围内才能看到这些成像,雷锋网尝试蹲下,成像便出现不完整。

显然,作为技术储备之一,这跟 HUD 没有太大的关系。商业化方面,他们近两年会将重点放在前装 HUD 上,之后还要看市场的发展。他们还在不断研发其他新技术,如基于深度学习的车载增强现实技术。

2018年初,他们还将前往 CES,也准备把一些 最新的产品带去展示。

为您推荐: