近日,一年一度的高工智能汽車金球獎評選頒獎典禮同期揭曉,F(xiàn)UTURUS未來黑科技以其卓越的技術實力和市場表現(xiàn),榮獲中國市場智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈“年度投資價值企業(yè)”、“年度技術突破獎”兩項殊榮。
2024(第八屆)高工智能汽車年會暨年度金球獎評選頒獎典禮在上海汽車城瑞立酒店隆重舉行。FUTURUS未來黑科技光學科學家方濤博士受邀出席活動,發(fā)表《從前瞻到量產(chǎn),ARHUD的技術演變與未來》主題演講。
以下為方濤博士現(xiàn)場演講實錄,略有刪改:
大家好,我是FUTURUS未來黑科技的方濤。非常感謝高工智能汽車的邀請,能在這樣一個公開、隆重的場合,跟大家一起探討HUD行業(yè)的未來發(fā)展問題。我今天分享的題目是——《從前瞻到量產(chǎn),ARHUD的技術演變與未來》。
HUD技術1960年代從飛機應用起步,1990年代開始上車,期間經(jīng)歷了漫長的技術迭代過程,目前已經(jīng)從高端車型應用進入普及階段,中國市場逐步引領了全球HUD應用的發(fā)展。隨著艙駕融合的發(fā)展,以及HUD的技術突破,HUD逐漸發(fā)展為智能座艙第一屏,帶來革命性的產(chǎn)品體驗。從裝配量數(shù)據(jù)和市場滲透率來看,2023年汽車HUD市場滲透率突破10%,已過市場臨界點,2024/2025年市場滲透率仍將快速提升,預計2024年全年滲透率可能接近20%。
從不同類型的HUD市場份額數(shù)據(jù)來看,2023年中國乘用車前裝HUD裝配量217.4萬輛,其中ARHUD占比10.5%,WHUD占比88.4%。CHUD已經(jīng)逐步被市場淘汰, 2024年裝配量接近于零。ARHUD前裝裝配量快速增長,2024年H1占HUD整體市場的比例達到 27.4%,WHUD長期占據(jù)主流位置,但占比逐漸被ARHUD侵蝕。
WHUD和ARHUD雖然都是抬頭顯示技術,但在基礎功能性和駕駛體驗等方面存在顯著差異。
功能性維度:WHUD主要顯示基礎駕駛信息,如車速、限速提醒、行車路線圖等,主要目的是替代儀表,減少駕駛員在行車過程中低頭查看儀表盤的次數(shù),從而避免分散注意力并提高行車安全性;ARHUD不僅能顯示基礎駕駛信息,還能改變駕駛員與駕駛環(huán)境交互的方式,提供更直觀的駕駛體驗。通過增強投影,將虛擬圖像與實際道路情況融合,使導航信息與車道線融合,實現(xiàn)沉浸式駕駛體驗。
駕駛體驗維度:
WHUD提升了一定的駕駛安全性和便捷性,但相較于ARHUD,其增強現(xiàn)實效果有限;ARHUD大大擴展并增強了駕駛員對于駕駛環(huán)境的感知,提供更加詳盡的行車信息,不僅提升了行車的安全性,也增強了行車的舒適度。近些年來,ARHUD也成為了很多中高端車型上市不可或缺的產(chǎn)品亮點,受到了越來越多用戶的認可和追捧。
觀察蓋世汽車發(fā)布的《2023年乘用車HUD市場分析及消費洞察白皮書》數(shù)據(jù),我們可以發(fā)現(xiàn):從HUD顯示內(nèi)容的需求來看,用戶更關注與行車相關的信息,其次是智能駕駛相關的信息,而與娛樂等其他場景相關的需求相對較弱。目前的HUD產(chǎn)品,包括WHUD和ARHUD,對于用戶顯示內(nèi)容需求的滿足,做得非常到位,無論是AR導航、行車狀態(tài)預警、智駕顯示這些常用需求,還是看電影和用戶個性化顯示這些目前非剛需的需求,我們已經(jīng)能夠在很多已經(jīng)上車的HUD產(chǎn)品上體驗到。
但是從用戶期待的HUD體驗角度而言,似乎還存在一些問題:畫面清晰度、導航和自動駕駛功能是用戶最看重的HUD體驗要點,這同樣也反映出這些基礎的功能顯示目前仍舊存在很大問題。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,約有83.3%的用戶認為在復雜路口導航信息不夠明確,尤其是在陽光強烈的情況下,顯示清晰度和亮度無法自適應調(diào)節(jié),這成為用戶目前使用中的痛點。因此,用戶希望改善的主要體驗點是畫面清晰度,約有84%的用戶希望HUD能夠提升畫面清晰度。
功能性的需求其實很好滿足,用戶體驗的提升卻是一個綜合性的課題,那么到底該如何提升HUD的產(chǎn)品體驗呢?
WHUD的用戶體驗,除了常規(guī)的穩(wěn)定性、可靠性、耐久性之外,HUD的品質(zhì)主要是看顯示畫面的畫質(zhì),以及畫面的眩暈感。
畫面的亮度、對比度、均勻度、色彩、細膩程度,這些畫面質(zhì)量相關的體驗,主要跟圖像生成單元相關。而HUD需要夏日正午和夜間等極限場景使用,對畫面的最大最小亮度要求極其嚴苛,動態(tài)范圍跨度高達百萬。有沒有眩暈感,主要跟自由曲面鏡的設計和管控相關,其中HUD畫面越大,參與成像的擋風玻璃面積越大,畸變越嚴重,設計難度呈指數(shù)級提升。
FUTURUS在過去的8年里,投入了很多資源做技術難題攻關。不但自研了專利的PGU技術解決了畫面質(zhì)量和熱管理沖突的難題,還自研了光學設計工具,解決擋風玻璃和自由曲面鏡的設計難題,專門針對人的感官體驗,建立人的主觀感受與數(shù)學函數(shù)之間的關系,設計工具定義了數(shù)萬個優(yōu)化函數(shù),用來優(yōu)化光路里所有光學元件。
而對于ARHUD來說,要想規(guī)模化上車,則需要實用性和AR融合體驗兩個維度去綜合考量。
對于實用性維度,ARHUD需要兼顧WHUD的功能,不能有重影、眩暈、不清晰等問題,讓駕駛者長時間觀看和使用,也不會有任何的不適。
從AR融合體驗角度來看難度則更高,一個真正的AR增強現(xiàn)實融合顯示技術,又分為硬件和軟件,其中硬件主要指ARHUD具有光場的效果和三維的縱深感,軟件指結合整車架構開發(fā)的一整套AR空間計算和延遲處理的AR引擎和內(nèi)核。
基于對ARHUD產(chǎn)品的深度洞察,F(xiàn)UTURUS推出了革命性的光場ARHUD產(chǎn)品。該產(chǎn)品集成了獨有的ARKernel? 渲染引擎,在硬件和軟件層面均實現(xiàn)了跨越式提升。光學硬件設計賦予顯示更強的空間感和縱深感,軟件通過大量優(yōu)化,實現(xiàn)了物理世界與數(shù)字世界的實時融合,帶來前所未有的沉浸式體驗。
光場ARHUD技術已臻于成熟,無論是技術參數(shù)還是用戶體驗,都顯著領先于當前市場上的同類產(chǎn)品。憑借其卓越表現(xiàn),該產(chǎn)品已獲得廣泛的主機廠客戶認可,并連續(xù)獲得國內(nèi)頭部新勢力主機廠的戰(zhàn)略車型項目及吉利集團旗下多款車型項目定點。2025年3月,光場ARHUD將規(guī)?;慨a(chǎn)上市,為用戶帶來極致駕駛體驗。
FUTURUS自2019年起組建算法團隊,歷經(jīng)六年專注研發(fā)與迭代,成功打造了獨家AR空間計算引擎AR Kernel?。該引擎融合多傳感器算法、空間運動姿態(tài)捕捉以及延時補償技術,支持高幀率、高性能的實時3D渲染。在彎道、近距離跟車等關鍵駕駛場景下,ARHUD顯示的內(nèi)容可與真實駕駛環(huán)境精準貼合,展現(xiàn)出卓越的空間感、層次感、距離感和指引效果,實現(xiàn)了更自然的AR融合效果和沉浸式視覺體驗。FUTURUS在實車測試中也積累了豐富的數(shù)據(jù)支持,目前已有6臺路試車輛,總測試里程突破10萬公里,為產(chǎn)品性能驗證和用戶體驗優(yōu)化提供了堅實基礎。光場ARHUD正是FUTURUS傾力打造的一款戰(zhàn)略產(chǎn)品,我們對此充滿信心,并相信它將重新定義ARHUD的體驗標桿,請拭目以待。與此同時,F(xiàn)UTURUS針對光場ARHUD進行了全面的技術儲備。截至目前,公司已申請國內(nèi)外專利近600件,其中發(fā)明專利近6成、國際專利61件。作為近四年來全球HUD技術領域?qū)@暾垟?shù)量最多的中國企業(yè),F(xiàn)UTURUS在ARHUD專利申請數(shù)量上更是位居全球第一。
最后,想談一些關于行業(yè)發(fā)展的問題。
在當前汽車行業(yè)追求降本增效的大背景下,主機廠對ARHUD廠商提出了更高的期望,要求在保證更高分辨率和優(yōu)質(zhì)視覺體驗的同時,能夠控制成本,提高產(chǎn)品的市場競爭力。在這樣的環(huán)境下,“高性價比”成為行業(yè)普遍關注的目標。一些廠商為爭奪市場份額,可能采取價格競爭策略。這種價格導向的方式,雖然能帶來短期的市場份額,但也可能導致產(chǎn)品同質(zhì)化,缺乏足夠的差異化優(yōu)勢。
FUTURUS認為,價格競爭并非長遠之計。推動ARHUD行業(yè)的健康發(fā)展,應側(cè)重于“高品質(zhì)”與“良性降本”
,以用戶體驗為核心,通過優(yōu)化工藝、提升生產(chǎn)效率和規(guī)?;瘧脕斫档统杀?,同時提升產(chǎn)品的綜合價值。
汽車行業(yè)的新車研發(fā)周期較長,終端用戶對功能配置的反饋通常滯后,這使得產(chǎn)品品質(zhì)和用戶體驗成為決定市場前景的關鍵因素。高品質(zhì)的HUD不僅能滿足用戶需求,提升駕駛舒適性和安全性,還可逐步取代傳統(tǒng)儀表,推動HUD成為行業(yè)標配,帶動市場持續(xù)擴展。反之,低品質(zhì)HUD因體驗不佳,不僅可能被棄用,甚至會影響整車銷量,最終被傳統(tǒng)儀表或中控屏取代,導致市場下行萎縮,供應鏈各方均將失去發(fā)展的空間。
FUTURUS始終堅持以高品質(zhì)為導向,致力于通過技術創(chuàng)新和差異化設計,推動ARHUD技術的普及和行業(yè)標準化。我們相信,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品將推動市場的良性發(fā)展,也為供應商帶來持續(xù)發(fā)展的機會。ARHUD作為一項與用戶日常駕駛息息相關的技術,具有廣闊的前景,F(xiàn)UTURUS愿與行業(yè)伙伴共同推動ARHUD行業(yè)朝著高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的方向前行。
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