“擴大可見視場，可以改善用戶體驗，”這是沃爾沃汽車開放創新技術主管Michael Sch?n對當下車載HUD的趨勢判斷，“更大、更智能的HUD，為創造更身臨其境的體驗開辟了新的可能性。”

去年11月，沃爾沃汽車旗下風險投資基金宣布對光學和成像技術初創公司Spectralics投資200萬美元，目的是在下一代HUD早期開發階段就開始介入，從而徹底改變車內用戶體驗。

過去兩年時間，傳統的TFT低成本路線+DLP的高端路線都在并行發展，帶動AR HUD的前裝量產進入1.0階段。尤其是大眾ID系列純電動車以及奔馳全新一代S級轎車率先搭載AR HUD上市，徹底打破行業對規模化落地的質疑。

高工智能汽車研究院監測數據顯示，2021年中國市場（乘用車自主/合資/獨資）新車前裝標配搭載HUD（W/AR）上險量為109.45萬輛，同比增長57.96%。前裝標配搭載率為4.74%，同比增加0.7個百分點。

其中，AR HUD前裝搭載量超過5萬輛。2021年，隨著長城摩卡、吉利星越L等自主品牌新車搭載AR HUD上市，中國市場也迎來了AR HUD的元年。

一、

作為一家來自以色列的汽車技術創新公司，Spectralics的核心解決方案之一是多層薄膜復合材料（MLTC），這是一種新型的光學“薄膜”，適用于各種形狀和尺寸的透明表面。這項技術可以集成到汽車的前擋風玻璃以及車窗上，用來在玻璃上實現成像。

而大視場的AR HUD成為多層薄膜組合技術率先落地的目標。此外，這項技術還可以用于艙內感知交互、前置攝像頭和數字全息投影。

而在此前，另一家名為科思創的公司也推出了一款名為Bayfol? HX的光敏聚合物薄膜，用于全息投影技術。原因是，傳統的平視抬頭顯示器由于受制于擋風玻璃的既定反射率，會限制圖像的亮度和投影圖像大小。

實際上，在消費級投影以及大型幕墻等商業化應用上，薄膜技術的創新已經開始。從目前技術發展趨勢來看，光子成像薄膜作為一種具有獨特的結構化微觀光學設計的薄膜材料，可以通過對紅光、綠光、藍光做定向增強來提升畫質。

同時，色彩顯示能力相比傳統幕布高了兩倍到三倍，同時抗環境光能力也更強，在非弱光的環境下也可以應用。

兩年前，Ceres Holographics宣布推出TD（透明顯示屏）原型系統，這是一家為下一代透明顯示屏（TD）和AR-HUD研發薄膜全息光學元件（HOE）的系統開發商。

這套方案，基于德州儀器的DLP5530-Q1芯片組和Bayfol? HX的光敏聚合物薄膜方案，可以實現HUD主機的體積大幅減小，同時提供全尺寸的玻璃投影顯示效果。

一直以來，由于AR HUD需要經過特殊光路和反射層設計才能實現高質量的VID和FOV性能，所以AR HUD主機的尺寸也比W-HUD的要大得多，同時還要考慮散熱問題。

而改進光路設計，成為解決方案之一。對于AR-HUD來說，傳統的玻璃楔形PVB膜用于有效降低重影的影響，但要實現顯示面積的增大，同時帶來投影效果的大幅提升，還需要新的技術支持。

事實上，全息投影技術在過去很長時間都沒有找到大規模的應用場景。汽車AR HUD的應用能否改變游戲規則，并證明這項技術的價值，現在還是一個問號？

“盡管毫無疑問，由于座艙域控制器（大算力平臺）帶來的車載計算能力的大幅提升，全息投影應用已經成為可能，但目前，全息薄膜材料是最大的瓶頸之一。”在Ceres Holographics公司看來，新型薄膜的量產還是一個難題。

目前，大批量生產新型材料還需要特殊的設備。最新消息是，這家公司正在投資建造一條全新的生產線。按照計劃，這個工廠的中期目標是提高良率并保證足夠的產能供應，而長期目標則是在全球范圍內進行技術授權。

“目標是到2025年超過200萬輛，到2030年達到1000萬輛。”這是該公司給出的預測目標。而在新車市場，所謂的巨幕HUD、智能HUD等等概念已經成為營銷的“亮點”。

二、

不過，要實現AR HUD的效果，還需要一項技術的支持。

今年初，三星子公司哈曼宣布收購專門從事汽車增強現實（AR）和混合現實（MR）技術研發的德國軟件公司Apostera，目的是擴大汽車產品線，并引領AR/MR體驗的前裝賽道。

此前，Apostera的混合現實解決方案是將增強現實、機器學習、計算機視覺和傳感器融合在一個與硬件無關的軟件平臺上。未來，結合哈曼的數字座艙產品組合，這些新的軟件解決方案將實現前裝的快速大規模落地。

“我們知道增強現實將定義未來的用戶界面，”英偉達CEO黃仁勛表示，“未來如果新車沒有搭載增強現實能力，就無法吸引更多消費者的興趣。”尤其是智能攝像頭和更快的渲染速度，有助于驅動計算機視覺、ADAS和數據融合。

為此，英偉達還開發了一套名為Drive AR的軟件堆棧，可以顯示POI興趣點、ADAS預警、駕駛統計數據和導航提示。奔馳的MBUX系統就是案例之一。

而對于哈曼來說，“這是一次非常重要的收購，因為我們覺得整個行業正在發生巨大的變化，而不僅僅是電動化，這只是一個起點。從我們的角度來看，真正發生的是消費體驗的變革。”

此前，Apostera已經在奧迪Q4 e-tron配套的AR HUD上提供技術支持，駕駛員能夠“感知”大約30英尺外的漂浮符號，這些符號可以發出車道偏離警告，或在自適應巡航控制模式下突出顯示周邊正在行駛的車輛。

Basemark也正在基于車載傳感器為系統提供更多有關周圍環境的信息。在今年初的CES展上，這家公司展示了帶有物體檢測原型的AR技術，通過直接接收原始攝像頭和雷達數據，并進行傳感器融合，在能見度較低時幫助駕駛員快速識別障礙物。

實際上，AR引擎正在成為HUD未來的“軟”實力，也是對傳統硬件供應商提出了新的要求，也是未來市場競爭的高門檻之一。

比如，AR引擎需要提供了一個可以開發平臺獨立功能的環境，允許在不同的操作系統（Linux、Android）上開發，為了方便與車輛的傳感器和功能集成，核心引擎需要傳感器接口、API和基于代碼的引擎軟件和工具。

此外，基于AR引擎可以開發各種類型的顯示應用，包括CID和HUD。開發人員可以根據車輛傳感器獲取的數據，使用AR核心引擎的功能，無論通過何種顯示平臺。

AR引擎通過使用計算機生成的視覺圖形增強真實世界，顯示情景關鍵信息，如ADAS警報、導航提示、興趣點（POI）或行人檢測。它還支持完全可定制的AR用戶界面建模，而無需復雜的編碼來增強用戶體驗（UX）。

業內人士表示，AR HUD體驗的優化，必須建立在傳感器融合框架之上，能實時合并車內傳感器觀察到的信息，并預測汽車周圍所有感興趣物體的未來狀態。

此前，LG通過與Candera公司合作，借助后者的渲染引擎增強HUD顯示效果，以最小化延遲，并提高指示信息的清晰度。此外，還有隨時可用的控件和自動化的工作流程支持汽車制造商根據個性化需求定制顯示方案。

在高工智能汽車研究院看來，考慮AR引擎與硬件可以實現完全分離，這也將成為未來軟件付費模式的最佳案例之一。比如，從純虛擬ADAS可視化升級為AR導航輔助駕駛。

而未來AR引擎交互的載體，也不再僅僅是液晶儀表、中控大屏、HUD，還有電子后視鏡、車窗、天窗、后座顯示屏等多種介質，甚至是未來的車載游戲娛樂。

總結

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