智能座舱的人车交互大战，3D交互将成为胜负手？

来源:电子发烧友网发布时间:2022-12-02767浏览

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）交互式3D的出现原本是为了解决网络购物过程中，消费者对商品了解的信息偏差。通过对产品模型进行3D建模，消费者可以对其进行拆解、旋转、移动等操作，这就是交互式3D技术。如今，这样的技术也走进了汽车座舱，让驾乘人员更好地了解汽车，更灵活地操控汽车。

座舱内有哪些3D化交互？

正如刚刚开篇提到的商品3D建模，当前很多汽车的中控屏中也有汽车的3D建模，这个模型实际上就是物理世界车辆的数字孪生，能够实时地了解各方面车辆的信息。并且还能通过操作进行选配，比如查看车辆更换其他类型轮毂是什么效果，当然颜色、尾翼、踏板、氛围灯等也是同样的道理。
这方面目前做的比较彻底的是天际ME7，在该车的车机界面中配置有Magic-3D交互界面，这个界面采用了芬兰Rightware全新升级的Kanzi平台PBR技术，将52个车控场景、100种镜头运动进行了三维虚拟可视化设计，用户进行车辆设置时可实时看到相应反馈。
3D交互在汽车座舱中第二个应用是HMI（人机界面）。今年9月份，在小鹏G9的发布会上，Unity与小鹏联合开发的业内首个量产全3D人机交互系统也随之亮相。该系统已经不再局限于让人们更好地了解汽车，而且可以通过3D交互操控汽车。
据悉，在小鹏G9的车机系统里，能够实现对真实世界的立体映射，在操控空调、车窗和氛围灯等车内组件时，能够感受到沉浸式的操控体验。此外，在大屏中驾乘人员还能看到实时渲染的3D地图和SR环境模拟现实，也就是说导航不再是一条线，而是拥有天气、建筑与交通状况等环境动态的实景，大幅提升导航的有效性和准确性。
在Lotus Hyper OS的界面中，3D交互和小鹏G9系统有很多相似之处，包括地图、音乐和空调等。同时，Lotus Hyper OS中还可以3D操控汽车组件，比如拥有尾翼的车辆，可以通过大屏界面3D调节。
第三个代表性的应用是观影和游戏。比如在2023款凯迪拉克Lyriq豪华电动汽车上，通用汽车和数字交互设计公司Territory Studio合作，对信息娱乐系统的交互界面进行了重新的设计，该车在大屏上观影能够看到科幻电影制作特效。同时，目前也有部分车型支持3A游戏的3D场景。
HUD也是座舱3D交互的典型代表。目前包括大众、捷豹、奔驰等在内的很多厂商都将HUD（抬头显示）升级为3D HUD，一些重要的数据信息甚至是道路安全信息都以3D效果增加到道路显示的两侧。此前，路虎公司在介绍3D HUD时表示，根据其在德国进行的研究表明，立体的3D显示技术可以帮助提高司机的反应时间，让驾乘人员在创新技术中受益。
当然，汽车座舱3D交互最终极的形态应该就是各种形态的裸眼3D，也就是说届时3D交互不再被局限于屏幕内，而是脱屏而出。目前，东风风神皓极已经在基于AR技术实现车内的裸眼3D，全系列标配AR增强仪表导航，实现亚米级实景导航。在tier 1厂商层面，我们看到大陆集团也在裸眼 3D 仪表方面的攻关，陆集团与硅谷公司 Leia Inc 合作，采用衍射光场背光技术来进行裸眼 3D 的开发。根据该公司的设想，基于这种创新技术实现的裸眼3D，即使在强光下，屏幕依旧能呈现清晰的画面，解决传统视差屏障和透镜技术在3D显示方面的分辨率、可视角度上存在不足之处。
综合而言，3D交互在智能座舱领域主要实现三大目标：其一是帮助驾乘人员更好地了解车况、路况；其二是提升智能座舱的可玩性，让观影和游戏更加具有沉浸感；第三是提升驾驶员观看信息和操控的效率，减少驾驶过程中的分神，提升驾驶安全。

座舱3D交互对产业链的影响

从产业发展情况来看，目前座舱内的3D交互还处于起步阶段，不过未来很可能成为智能座舱的标配功能。
再看产业链层面，汽车座舱强调3D交互主要影响四个方面，分别是显示屏、HUD、计算芯片和软件算法。
在显示面板方面，如上所述，目前座舱3D显示还主要是通过视差屏障和透镜技术来实现，比如3D仪表盘和3D中控屏基本都是基于这两种技术。大陆集团此前打造的“自动立体” 3D汽车显示器，产品用于Genesis GV80 SUV上，便是通过视差屏障板条，让驾乘人员的左右眼接收不同的图像，建立立体3D图像。目前，全球主要汽车3D显示器生产商包括大陆集团、博世、捷豹、路虎和宝马等，其中既有tier 1级零部件供应商，也有整车厂。
其二是HUD，这项功能目前已经逐渐成为座舱内的标配。统计数据显示，2021年，全球汽车HUD市场总规模达到44.78亿元，其中中国HUD市场规模为17.16亿元，占全球汽车HUD市场总额的38.32%，2021年我国汽车前装HUD市场渗透率达到5.7％。目前，汽车HUD已经逐渐从C-HUD过渡到W-HUD和AR-HUD。主要的生成技术包括TFT、DLP和LCOS等。在国内HUD市场，日本精机、电装、华阳集团、怡利电子、大陆集团是前五大厂商，2021年H1五家公司在中国HUD市场的市占比分别为30%、30%、14%、14%和8%。
计算芯片和算法主要是产业配套方面。其中，随着汽车座舱内3D交互的内容越多，对于座舱计算芯片的算力要求越高，芯片的图形显示能力也显得越来越重要。目前，提供座舱计算芯片的厂商主要有高通、英伟达、华为、英飞凌、恩智浦、英特尔、瑞萨等公司。此前我们已经多次指出，高通凭借8155芯片目前排名市场前列。在算法层面，汽车3D交互增强了原有汽车零部件厂商的跨界融合，比如各大tier 1厂商都在寻找领先的算法公司进行合作。