在中国品牌的带动下,本土供应商不断树立AR HUD行业新标杆。
12月21日的NIO Day 2024 发布会上,蔚来重磅发布了 ET9 旗舰车型,新车行业首发搭载蓝宝石全焦段 AR HUD,能够实现远焦面15米处等效120寸AR-HUD效果,拥有全球最高标准空间贴合算法,端到端延时<20ms 。
值得一提的是,蔚来ET9的AR HUD作为一大宣传亮点,由 FUTURUS 未来(北京)黑科技有限公司为其定制开发的。
可以说,凭借对技术难题的持续攻坚克难,FUTURUS 的全焦段光场AR HUD搭载蔚来ET9,再次引领着行业科技创新,不仅达到行业标杆的极致要求和水准,还在此基础上进行了深入的技术攻关。
一方面,通过自主创新的 PGU(图像生成单元)设计,该款AR HUD在亮度和对比度方面实现了突破。
一是拥有超高亮度,实现了远高于行业常规 12000~13000 nits 的最高亮度,达到 15000~20000 nits,且支持客户按需定制。
这一创新有效解决了 HUD 在极端场景下亮度不足的问题,使 HUD 能够适应 99%以上的使用环境,在例如强光下的路面反射、正前方有白色车辆或车尾反光等复杂条件下,画面依然清晰可见。
同时,这一硬件性能提升,为 HUD 替代传统仪表提供了基础,也为 HUD 显示电子后视镜等功能的应用场景带来了更优质的体验。
二是具备超高对比度,实现了 5 倍于行业常规对比度,呈现更加通透的画质表现,尤其在夜间场景、从明亮环境进入暗环境等场景下,有效解决了蓝色灰框背景(明信片效应),提供高清高对比度的视觉效果。
另外,通过独家光学设计,该款AR HUD还实现了光学物理上的空间感与层次感,达到了真“AR”。
相比大众 ID 和奥迪 e-tron 系列等的AR HUD采用传统上下分层双画面设计,ET9 全球首发并率先量产的光场AR HUD,采用FUTURUS 创新性的“共轴光场技术”,结合近场 WHUD 与远场连续变焦 AR HUD,不仅带来了更大的可视画面,还极大提升了内部空间利用率,开创了全新的显示体验。
据FUTURUS介绍,其共轴光场方案实现了 AR 层更远的虚像距离,在动态驾驶场景中,也能完美自然地融合信息与现实环境,带来更强的 AR 空间感。
此外,还通过引入WHUD 为特定场景提供解决方案。例如在堵车或低速场景中,AR 画面可能因距离较远而钻入汽车难以读取时,WHUD 可在近层显示关键信息,确保驾驶信息的完整性和易读性。
并且该AR HUD还通过分层显示设计,解决了单一界面信息过载的问题,使整体 HMI(人机交互界面)设计更加简洁高效。通过按需显示逻辑,不需要将所有信息堆叠在同一画面,避免用户视线被干扰。
以及创新设计核心光路,确保画面显示的高度稳定性,避免眩晕问题,进一步优化用户体验。
FUTURUS 光场变焦实拍
实际上,以蔚来ET9的AR HUD为代表的行业标杆,也透露了几点风向标。一是AR HUD的产品成熟度更高,其取代仪表盘是大趋势;二是与智能座舱、智能驾驶等的融合,AR HUD将辅助人驾体验感升级,从而实现“1+1>2”智能化体验。
比如在软件、算法和引擎方面,FUTURUS 专为 AR HUD 开发的“AR Kernel® 空间计算引擎”,结合蔚来 ET9 的 Aquila2.0 天鹰座超感系统,通过融合整车传感器数据(如车速、GPS等),实现高帧率实时 3D 渲染与延时补偿,且不受大雪等极端天气影响。
具体来看,AR Kernel® 引擎可以实时融合处理多源数据,并在动态驾驶场景中精准实时调整虚拟信息的位置,使其与现实环境保持匹配,通过实时高精度融合,达到“所见即所得”的效果。
FUTURUS AR Kernel®路测实拍
同时,借助 SkyOS·天枢系统的高带宽、低时延、大算力等特性,在底层打通智驾硬件、计算平台、通信与能源系统,实现对车控、智能驾驶、数字座舱等全域应用的统一管理与协调,进一步拓展了 AR Kernel® 未来可能性,可以在 AI 时代构建真正的整车智能化 AR HUD。
而除了蔚来之外,理想、问界等OEM对智能驾驶与AR HUD的相辅作用,态度亦是如此。
比如大定已经突破20万辆的问界M9,配置了华为自研光学元件和图像处理算法的LCoS AR HUD,具备微米级像素单元和2K级分辨率,通过与高阶智驾的数据融合和HMI交互优化,为驾驶员带来直观、安全的驾驶体验。
不过,在汽车行业普遍追求降本增效的大背景下,主机厂对AR HUD厂商提出了更高的期望,既要保证更高分辨率和优质视觉体验,同时还能够控制成本,提高产品的市场竞争力,这也更考虑供应商的技术“内功”。
比如,针对AR HUD的技术应用难点,包括实时三维注册能力不足、AR渲染引擎效果欠佳、高精度地图覆盖有限等技术难点,东软集团的AR For Car解决方案通过精准定位、数据融合及高性能AR图形引擎,实现实时坐标转换与贴合渲染,提升用户体验。
而FUTURUS创新开发的 RTP (Reality-to-Projection)延时补偿算法,则重新定义了 AR HUD 的显示稳定性标准。
据悉,RTP时延是指从车辆传感器感知真实世界及车辆姿态,到 AR-HUD 完成高帧率实时渲染和动态补偿的时间延迟。若缺乏 RTP 延时补偿算法或延时过大,可能引发画面漂移与错位、稳定性与准确性下降、眩晕感与不适、驾驶风险增加、用户体验与信任受损等诸多负面效应。
而FUTURUS 通过显著降低 RTP 时延,确保了 AR 画面的稳定性和精准性,从根本上避免 AR 画面相对真实世界的漂移与错位;并且结合高帧率渲染技术,其AR HUD能够根据车身姿态和环境动态实时调整 AR 画面位置,即使在车辆剧烈运动时,也能与真实世界稳定“锚定”。
FUTURUS 超低 RTP 延时补偿算法路测实拍
可见,FUTURUS等本土供应商,通过一系列的技术创新,不仅解决了当前 AR-HUD 技术的核心难题,还在整机性能、体验优化与场景适配性上实现了全面突破,树立了全新的行业标杆,同时也为 AR HUD 技术的发展开辟了全新方向。
而作为国内最早一批HUD创业公司之一,FUTURUS未来黑科技基于第一性原理设计研发,通过光学硬件、软件算法、HMI交互的综合提升,为汽车主机厂和终端市场用户带来最真实、最好用的优质HUD产品体验。
截至目前,FUTURUS的HUD产品累计出货量已突破60万台,现有客户包括宝马、奥迪、上汽、理想、蔚来、长城、吉利、比亚迪等头部主机厂。
尤其是,以理想L9等爆款车型带来的AR HUD规模化效应和产品验证,正在推动这家企业加速商业正循环,未来有望夺取更多的AR HUD市场份额。
另外,手握多项专利,FUTURUS还在积极打造自身的HUD技术护城河。目前这家企业已申请国内外专利近600件,其中发明专利近6成、国际专利61件,是近四年来全球HUD技术领域专利申请数量最多的中国企业。
这也意味着,经过近几年的汽车智能化探索,以FUTURUS为代表的中国式科技创新,打破了国外的专利封锁和技术垄断,展现出中国科技公司的独特优势与全球竞争力,正携手行业逐步走向世界领先。
高工智能汽车研究院监测数据显示,2024年1-10月AR HUD搭载交付64.34万辆,同比大幅增长288.53%,接近3倍;贡献占比(W/AR HUD整体市场交付量)从上年同期的9.48%快速提升至24.36%。
预计到2027年,AR HUD搭载率或将首次超过W HUD,成为中国乘用车市场的搭载主力;同时中国本土供应商必将成为AR HUD市场份额主力。