AR-HUD带来挑战有哪些?

2023-09-06

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抬头显示是先进的信息显示系统,它借鉴了投影技术的核心原理,将关键数据和视觉信息以虚拟的形式呈现在用户视线范围内的一块透明表面之上。这一创新设计旨在为驾驶员提供实时且直观的信息访问,既不中断驾驶时的前方视野,也不分散注意力,显著提升了行车的安全性和便捷性。

最初出现在军事飞行器中的Head-Up Display系统,随后伴随着科技的进步与普及,逐步融入了汽车领域。

随着科技的不断演进与创新,汽车抬头显示系统经历了四个世代的革新迭代,自最初的C-HUD起航,至更先进的W-HUD,直至引入增强现实技术的AR-HUD,最终达到集视觉沉浸与信息整合于一体的HOLO HUD。这一系列的技术跨越,不仅标志着人机交互方式的革命性突破,更为驾驶者提供了更加安全、直观的信息呈现体验。

C-HUD 仅以简洁的图形与文字形式呈现了汽车驾驶舱中的基本信息显示;相比之下,W-HUD 特别体现在其更为直观且立体化的图形展示上。

AR-HUD巧妙地融合了先进增强现实技术与智能化联网信息,其独特之处在于将虚拟影像无缝融入真实世界视域,创造出一种新颖且沉浸式的交互体验。通过深度整合智能网络资源和实时数据,AR-HUD能够精准叠加虚拟内容于实际环境之中,不仅显著提升了驾驶过程中的信息获取效率,更为用户带来了前所未有的视觉感受与操作便利性。

展望未来,整合三维技术与增强现实显示功能的Hololens抬头显示器,将能够提供更为丰富、内涵深邃且栩栩如生的全景展示体验。

AR-HUD带来挑战有哪些? (https://ic.work/) 虚拟现实 第1张

不断演进与优化乃是增强型现实抬头显示器技术发展的关键要素,其显著区别于传统全尺寸抬头显示系统,在于后者仅能提供基本的飞行数据和空速信息等基础指标展示;而前者则需集成摄像头、雷达以及高精度地图等多元化的车载感应与定位信息,以此在前挡风玻璃上呈现更为直观且具交互性的导航箭头、虚拟人物指导等功能,显著提升了驾驶体验的智能化与便利性。

此乃谓AR-HUD之技术要旨,其于捕捉影像之后,需于微秒之内产出精细图像,是故对软体演算逻辑及硬体性能提出严苛挑战。

为了确保实时渲染的稳定性能,增强现实抬头显示在软体算法与光学成像方面提出了极其严格的技术要求。这不仅考验着系统在动态环境中的精确解析能力,还对其在复杂条件下保持流畅、无延迟的操作提出高标准,从而实现无缝集成于驾驶体验之中。

尽管几家汽车制造商已涉足配备增强现实平视显示器的车型领域,目前这些应用仍局限于有限的试点项目。AR-HUD技术面临的挑战不仅体现在其较高的成本上,还涉及在实现更宽广视野的同时,必须应对体积增大、阳光反照等技术难题。这些问题共同构成了推动该技术进一步发展和完善的关键障碍点。

在评估AR-HUD整体物料清单成本结构时,我们发现PGU组件占据了相当显著的份额,大约在30%至50%之间。这一关键模块的功能性与整个系统体验紧密相关。目前市场上的PGU主流成像技术主要包括TFT-LCD、DLP、LCoS和LBS等几大类型。

这些不同的成像技术各自具备独特的原理机制,在应用于HUD时,展现出各具特色的性能与效果。例如,TFT-LCD以其清晰的显示质量和稳定的性能赢得了广泛青睐;而DLP则通过数字微镜装置实现高分辨率影像投射,为用户带来了沉浸式的视觉体验;LCoS技术则以微型反射表面为特色,能够提供宽视角和卓越的亮度表现;至于LBS方式,则以其直接、高效的激光投影技术在增强现实应用中展现出其独特优势。

每种成像技术在其工作原理上的差异性,使得它们在HUD的应用上展现出不同的效能特点。选择合适的PGU技术对于确保用户获得最佳的视觉体验和系统性能至关重要。

在总体开销中,采用TFT技术的投影引擎大约承担了三成的责任,而基于LCoS原理的光学组件则占据了约四分之一的成本份额;至于依赖DLP方案的光机,则其费用占比超过了一半以上。

审视芯片技术领域,DLP投影体系的核心组件DMD芯片由美国得克萨斯仪器公司独占鳌头,因此其市场定价相对较高;相比之下,TFT、LCoS以及MEMS等其他技术路径的芯片则具备了一定程度上的国产化可能性。

TFT技术在成本方面展现出显著优势,相比之下,LCOS方案预示着随着大规模生产潜力的增长,其价格有可能大幅下滑至DLP方案成本的七成左右;至于MEMS路径下的激光光源,则尚处于实验探索阶段,然而它未来有望成为低成本光源解决方案的一个优选选项。

AR-HUD带来挑战有哪些? (https://ic.work/) 虚拟现实 第2张

于四月初,该领域的领先HUD制造商宣布与国内一家旗舰汽车生产商达成战略合作伙伴关系,在其全系列车型中,成功实现了增强现实抬头显示器的全面标配应用。通过采用TFT技术方案,他们将这一创新功能的价格控制在了两千元以内,这一举措使得其在市场上的竞争力显著提升,较之其他厂商仍在两千至三千元价格区间内的同类产品,展现出更优性价比与领先的技术优势。

于六月伊始,疆程技术重磅推出了其革新性的TFT方案增强型抬头显示器。此款新品以其卓越的性能为业界树立了新标杆:不仅实现了显著的大视像尺寸,更在不妥协图像质量的前提下,有效缩减了物理体积。而最具吸引力的一点是,其定价策略直接颠覆了行业认知——被宣称是当时市场上的“价格领导者”,预估值约为1000元人民币。此壮举无疑为消费者带来了前所未有的价值体验。

近来,一户专注于抬头显示设备技术领域的专家披露,在与特定汽车制造商的合作项目中,华阳集团已将增强现实式抬头显示器的生产成本精炼至令人瞩目的950元水平,并且这一技术创新之举正吸引着其他同行业厂商的关注与效仿。

Holographic User Interfacesare poised to explore two divergent technical trajectories: one characterized by cost-efficiency and another by the pioneering advances of next-generation technology.

秉持着追求经济性的原则,我们倾向于采用如TFT这样的低投入方案,致力于深度开发和精细优化TFT技术,将其塑造成性价比卓越的典范。进一步地,我们将推动TFT光学组件的技术标准化进程,以实现更加高效、便捷且成本可控的产品供应体系。

尽管利润率可能因此受到一定影响,但鉴于产品品质的稳定性和通过规模生产实现的成本效益,依然能够确保持续的盈利能力。

在当前的技术格局中,我们见证了众多技术流派的激烈竞争与崛起,形成了一幅多姿多彩的创新图景。其中,以德州仪器为代表的力量,主导了DLP技术领域;华为、睿维视、疆程科技和一数科技等企业,则聚焦于LCoS方案这一战场,各显神通,共同塑造着科技领域的多元化生态。

Dezae Siwei, Jinglong Ruixing, Ruisi Huacuo have opted for Location-Based Services , while numerous other enterprises are preliminarily researching into the implementation of naked eye 3D technology. These choices promise to significantly enhance user experience across various platforms and applications.

据佐思汽研的统计,在2023年第一季度内,中国本土乘用车市场中排除了进口与出口车型的范畴后,实现了在这一技术领域内的新突破。具体而言,有十家先进的供应商成功为十四款不同的汽车品牌,共计二十多款车型部署了2.5万台增强现实抬头显示系统,这一成果标志着该技术在中国乘用车市场的广泛应用及深入发展。

华阳集团在头戴式显示单元技术领域深耕长达十年之久,期间已成功研发并市场推出了一系列高度成熟的产品与解决方案,其中包括广受好评的W-HUD及增强现实型ARHUD等。该集团的出色技术能力与创新成果已经获得了广泛的认可和应用,在中国汽车行业领域的多个头部企业,如长城、长安、上汽、吉利、广汽、奇瑞、蔚来以及东风本田等知名企业,均采用了华阳集团提供的前装定点服务与产品,这一合作不仅展现了其在车联网及智能汽车领域内的领先地位,也充分证明了华阳集团在HUD技术方面的卓越实力。

至2023年七月,华阳集团的抬头显示设备出货总量已突破一百万套的大关,荣登国内同领域供应商之首,在2022年的基础上实现了显著的增长,其市场地位与影响力得到了进一步巩固和提升。

在二零一三年,水晶光电组建了专注于Head-Up Display的研发小组,于二零一六年及二零一七年期间,成功开拓了后装市场的应用。至二零二零年,公司实现了向高端市场迈进的里程碑,为红旗EHS9车型供应了先进的Augmented Reality HUD,从而正式开启了在前装市场的崭新篇章。

在2022年度,我们的公司荣幸地为长安深蓝SL03提供了先进的AR-HUD技术,全年的发货量接近4万台。紧接着,于2023年,集成有我们公司制造的水晶光电AR-HUD系统的深蓝S7顺利投入市场并交付用户。目前,我们正紧锣密鼓地进行多个HUD相关项目的储备工作,并已成功进入比亚迪的供应链体系,提供PGU产品。

于2022年度,未来黑科技精心打造的抬头显示系统产品,正式与理想L9及L8车型实现完美融合。随着理想系列车型的市场热度持续攀升,该品牌在当年成功交付6.8万台HUD设备。直至23年四月末,累计出货总量已跃升至12.2万套。展望未来,未来黑科技预计于2023年度将HUD产品出货量推向新高峰,目标锁定为35万台。

伴随自动驾驶技术的进步,当系统进阶至L3至L4级别时,通过抬头显示器提供给驾驶员前瞻性指引与增强信息,已成为强化行车安全感及优化出行体验的关键策略之一。在这一阶段,HUD不仅呈现基本的道路指示和车辆状态信息,更能生成预判性提示内容,使驾驶者能够提前感知潜在的交通状况或障碍物,从而有效提升整个驾驶过程的安全性和效率。这种集成式的信息展示方式,旨在以直观、高效的方式将关键数据传达给驾驶员,确保其在复杂多变的道路环境中也能做出及时且准确的决策,极大地增强了行车体验与安全性。

在"软硬分离"的发展背景下,那些负责实现相关功能的业界参与者理应深入考量其市场定位与策略。这一模式要求企业不仅关注技术的硬实力,还需重视软件服务的灵活性和适应性,以满足不断变化的需求与市场的期望。此举鼓励创新、优化资源配置,并推动产业链上下游的合作协同,从而在竞争激烈的环境中脱颖而出。通过深化对"软硬分离"的理解与实践,功能实现者能够更好地定位自身价值,探索新的增长点,同时为客户提供更加个性化、高效且可持续的解决方案。

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