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汽车AR-HUD新方案:裸眼3D

浅谈AR-HUD 的技术与挑战()

一个能为AR-HUD困境解套的技术-裸眼3D


前言


  1. 汽车AR-HUD发展困境:阳光倒灌与图像畸变

  2. 汽车AR-HUD难点之阳光倒灌

  3. 汽车AR-HUD难点:左右眼图像畸变与应对方案


前面三篇文章我们对目前业界常用AR-HUD凹面镜投影方案的长虚像距离VID所带来的左右眼畸变、阳光倒灌、体积过大、眩光等问题进行了介绍,并就现在量产的最大难点:阳光倒灌与左右眼图像畸变的问题进行了探讨,这篇我们将分享一个相对更优的解决方案:裸眼3D


现有的凹面镜放大类型的AR-HUD,由于被限定在既有光学架构,很难从根本上对左右眼畸变差、阳光倒灌等迫切问题进行完美解决。因此,要解决上述问题,解套的方法或许可以是改变原本HUD的光学架构,经过技术创新来解决。

 

下面我们就来聊聊这个能为AR-HUD困境解套的技术-裸眼3D:



什么是裸眼3D技术?


AR-HUD 主要的负担是来自于使用高放大倍率延长VID所导致的技术困境。换个角度思考:不刻意延长VID,而是利用裸眼3D技术以两眼聚合距离(Convergent Distance,以下简称CD)来弭补VID的不足,则上述所有的太阳光倒灌,左右眼畸变差,强太阳眩光,大体积,高成本…等问题就被我们推回到WHUD水平。



(图:立体成像原理,两眼汇聚)

 

这个方法是,整个HUD画面使用单一约2.5米的VID,上部AR区以裸眼3D技术将视觉距离推向10米甚至更远,用来显示较粗大的箭头或标示;下部Indicator区则维持2D 2.5米的视觉距离,专门显示复杂的文字数字与细致符号的显示,以确保显示质量不低于WHUD。


 

上述做法可以完全复制双距离 AR-HUD 如奔驰S 或大众 iD3/iD4的画面与视觉效果,但其体积与成本皆远远低于传统AR-HUD。裸眼3D在某些复杂的3D效果上可能导致视觉晕眩感,但应用在AR-HUD仅创造双距离的效果上算是轻而易举,完全不会有晕眩感,且画面质感更优于传统光学的双距离AR-HUD。


(图:利用3D 技术原理,实现奔驰/大众双距离显示 AR-HUD)

 

裸眼3D 的AR-HUD 不仅可以轻松复制任何传统AR-HUD 的画面与视觉效果,其AR区与Indicator区的大小比例配置更加灵活,可以依显示内容动态调整,也可以显示具有3D纵深效果的图像,丰富HUD的显示效果。


(图:利用3D原理,可透过软件程序,控制AR / Ind 显示范围与内容,信息显示获得更大弹性)

 

小结


现有上市的AR-HUD受到技术限制会有:超大体积/过高的左右双眼畸变差/强烈的太阳光倒灌/明显的太阳眩光,等问题要克服。


裸眼3D AR-HUD新技术,不但可以克服以上问题点,还可以将驾驶经验提高到另一个更高的层次,将会是下一代世代抬头显示器发展重点。


本文来源:怡利电子集团股份有限公司  董事长  陳錫勳


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