汽車3D HMI：科技重塑駕駛體驗(yàn)

一個(gè)遲到的市場(chǎng)。

老實(shí)說(shuō)，汽車公社能夠收到“Unite Shanghai 2024”活動(dòng)的邀請(qǐng)函，是出乎筆者意料的。

Unite的名詞形式寫(xiě)作Unity，作為一位少時(shí)為玩游戲和家長(zhǎng)長(zhǎng)期“打游擊”，目前在STEAM平臺(tái)“充值”近萬(wàn)元的資深玩家，我當(dāng)然清楚這家的身份——當(dāng)今游戲界鼎鼎大名的3D游戲引擎提供商，其logo目前已掛滿各種單機(jī)游戲、知名或者不太知名的網(wǎng)游，乃至于手游和頁(yè)游的開(kāi)屏頁(yè)面。

實(shí)際上不止我本人，相信對(duì)于多數(shù)日常多少玩游戲的男性讀者而言，對(duì)于上面這段開(kāi)屏動(dòng)畫(huà)應(yīng)該都是有印象的，盡管其logo目前已經(jīng)換成了多少有點(diǎn)“洗吹剪”風(fēng)格的新版。

說(shuō)回正題。在驚訝之余，筆者立即就去搜索了一番，然后立刻就為自己在這一塊的知識(shí)盲區(qū)尷尬了。畢竟現(xiàn)在已經(jīng)是2024年，我認(rèn)為的Unity還在致力于“讓使用者輕松創(chuàng)建3D游戲”這種業(yè)務(wù)，充其量再來(lái)各種3D可視化建筑/設(shè)備/裝置模型制作等等。但實(shí)際上，其業(yè)務(wù)領(lǐng)域早已拓展到了汽車智能座艙這一塊。

畢竟在隨著活動(dòng)邀請(qǐng)發(fā)來(lái)的產(chǎn)品手冊(cè)中，就明確列出了諸如智能座艙解決方案、自動(dòng)駕駛虛擬仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)解決方案、汽車實(shí)時(shí)3D可視化整車設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)解決方案這些類目。簡(jiǎn)而言之，這樣的活動(dòng)邀請(qǐng)“C次元”這種專業(yè)車媒下屬的科技欄目，實(shí)在是再恰當(dāng)不過(guò)了。

智駕系統(tǒng)仿真以及整車設(shè)計(jì)這兩個(gè)話題非常地龐大，實(shí)際目前可以提供解決方案的企業(yè)和平臺(tái)也太多，所以今天我們就不聊那些to b的大話題。這里單就智能座艙解決方案——基于Unity開(kāi)發(fā)的車載三維圖形化的人機(jī)交互界面（3D Human-Machine Interface，縮寫(xiě)為3D HMI）這種to C的接地氣內(nèi)容，來(lái)展開(kāi)簡(jiǎn)單聊一聊。

因?yàn)檎f(shuō)來(lái)也真是巧，筆者家里剛剛新?lián)Q了自主品牌智能插混，其搭載的3D HMI，正是基于Unity開(kāi)發(fā)的。

01、遲到的車載3D HMI

喜歡科幻電影的朋友應(yīng)該都知道，以上世紀(jì)八十年代初作為分水嶺，各類科幻影片進(jìn)入其黃金時(shí)代。

相比于六七十年代甚至更早的同類作品，那呆板且制作粗陋的道具，以及蹩腳的煙火特效，進(jìn)入八十年代以后以計(jì)算機(jī)技術(shù)大發(fā)展為依托，各種數(shù)字處理技術(shù)被越來(lái)越多地運(yùn)用到影視作品之中。

特別是各種影視作品中，體現(xiàn)載具、武器系統(tǒng)以及各類設(shè)備的情節(jié)中，體現(xiàn)未來(lái)感和科技感的元素，不再依靠那些閃著五顏六色奇怪光芒的按鈕，或者是某些奇怪的手柄或者操縱桿。取而代之的，是各式各樣的圖形界面，并且隨著年代越來(lái)越近，顯得越發(fā)花里胡哨。

八零和九零后讀者可以回憶一下，自己年輕時(shí)看過(guò)的那些科幻電影。當(dāng)然還有同時(shí)期的電腦以及主機(jī)游戲。

無(wú)論是九十年代風(fēng)靡一時(shí)的空戰(zhàn)類游戲《銀河飛將》系列中的各色星際戰(zhàn)機(jī)，本世紀(jì)初出現(xiàn)在《星戰(zhàn)》前傳三部曲中科洛桑的飛車、Jedi戰(zhàn)機(jī)，都有一個(gè)共同的特征——大面積的顯示器，以及圖形化的交互界面。特別是2002年上映的《少數(shù)派報(bào)告》，更是系統(tǒng)性暢想了近未來(lái)的交通系統(tǒng)，其中也包括個(gè)人汽車的智能駕駛功能以及完全的車載3D HMI。

影視、游戲工作者的這層認(rèn)知，其實(shí)也是全球車企的一致看法，是能夠經(jīng)受得起全球數(shù)以億計(jì)汽車用戶的考驗(yàn)。只不過(guò)汽車技術(shù)的發(fā)展，并沒(méi)有及時(shí)跟上汽車影視娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的調(diào)門(mén)，甚至可以說(shuō)是大大落后于最近這兩波互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展浪潮的。一直到本世紀(jì)第一個(gè)十年結(jié)束以后。

進(jìn)入2010年以后，隨著車載電子技術(shù)的日臻完善以及4G通信技術(shù)的落地，多功能全彩液晶屏幕逐漸取代機(jī)械式儀表以及老式單色液晶顯示屏出現(xiàn)在汽車之上，車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想也終于成為可能。

變化隨之開(kāi)始。

起初，是越來(lái)越大的車機(jī)中控屏幕，后來(lái)發(fā)展到了大尺寸多功能液晶儀表盤(pán)。

除了將機(jī)械式儀表數(shù)據(jù)搬到液晶屏上，在這一階段各大主機(jī)廠也開(kāi)始嘗試在人機(jī)交互界面中提供更多的圖形化元素。比如在車輛啟動(dòng)和熄火時(shí)，播放儀表盤(pán)或者中控動(dòng)畫(huà)；用警告音結(jié)合圖形標(biāo)紅的方式，來(lái)警示車門(mén)未關(guān)、安全帶未系等。

不過(guò)在早期，這類圖形化操作界面主要的表現(xiàn)方式，除了播放一段特制規(guī)格的動(dòng)畫(huà)外，基本都是貼圖式的。這其實(shí)非常類似于早期3D游戲中的“紙娃娃系統(tǒng)”。而這樣的狀態(tài)持續(xù)了整個(gè)過(guò)渡階段，直到新一代汽車電子電器架構(gòu)在二十一世紀(jì)第二個(gè)十年末尾進(jìn)入了爆發(fā)周期。

作為汽車產(chǎn)業(yè)百年未有之大變局的重要一環(huán)，新一代汽車除去動(dòng)力形式上的革新外，更是在整體架構(gòu)上的變革。究其實(shí)質(zhì)，乃是汽車從其自誕生起一直到二十一世紀(jì)初的那種，從純機(jī)械動(dòng)力裝置通過(guò)打補(bǔ)丁方式進(jìn)行的緩慢電氣化改造過(guò)程，迎來(lái)一場(chǎng)根本性的革新。

而在這條被外界稱為“智能化”智能化的賽道上奮力搏殺的新老車企，如何凸顯出自己新一代車輛的與眾不同？車載系統(tǒng)的3D HMI化，是目前最潮流的一項(xiàng)趨勢(shì)。

02、全面擁抱3D HMI

盡管Unity Technologies公司最初以跨平臺(tái)游戲開(kāi)發(fā)引擎來(lái)定位Unity，其最初的興起與Android和iOS平臺(tái)上的游戲開(kāi)發(fā)熱潮息息相關(guān)，但企業(yè)方面顯然在非常早的時(shí)候就已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到了自身在“跨界”方面——特別是車載3D HMI領(lǐng)域的價(jià)值，并進(jìn)行了積極的布局。

根據(jù)官方的公開(kāi)信息，截至今年上半年，Unity中國(guó)已與近三十個(gè)在國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)活躍的整車品牌，建立了合作。其中不乏奔馳、蔚來(lái)、理想、小鵬、領(lǐng)克等知名品牌。奔馳汽車，顯然是其中的重量級(jí)伙伴。

在今年1月9日舉辦的2024年度拉斯維加斯消費(fèi)電子展（CES）上，奔馳公開(kāi)展示了梅賽德斯-奔馳用戶體驗(yàn)系統(tǒng)（Mercedes-Benz User Experience，縮寫(xiě)MBUX）的虛擬助理和以及沉浸式導(dǎo)航功能。

虛擬助理實(shí)現(xiàn)了3D HMI化，具有非常直觀的視覺(jué)效果。而沉浸式導(dǎo)航也同樣運(yùn)用到了Untiy實(shí)時(shí)3D技術(shù)，通過(guò)利用精準(zhǔn)的實(shí)景重建技術(shù)，通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)的渲染，打造了高度逼真的 3D地圖導(dǎo)航頁(yè)面，能夠?qū)崿F(xiàn)草地、樹(shù)木、水體、建筑倒影以及光影反射等細(xì)節(jié)刻畫(huà)，為駕駛者展現(xiàn)出高還原現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化孿生世界。

MBUX實(shí)際是梅賽德斯-奔馳操作系統(tǒng)的（the Mercedes-Benz Operating System，縮寫(xiě)MB.OS）的第一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的模塊。根據(jù)計(jì)劃，MB.OS是奔馳下階段的戰(zhàn)略核心之一，未來(lái)所有奔馳汽車將統(tǒng)一配備該系統(tǒng)。此外，新一代CLA將成為首款搭載MB.OS的車型，并且計(jì)劃在今年年底前發(fā)布。

除了知名全球車企巨頭，蔚來(lái)、小鵬等本土“新勢(shì)力”也是Unity的資深用戶。

蔚來(lái)汽車自主開(kāi)發(fā)的車機(jī)系統(tǒng)NIO OS，在近年來(lái)不斷迭代升級(jí)中，引入了大量新的功能。目前，ET7、ET5、ES7等車型匹配的NIO OS已部分實(shí)現(xiàn)3D HMI，可用于座椅、空調(diào)等狀態(tài)的顯示，以及對(duì)應(yīng)功能的操作。

斑馬智行也是Unity在國(guó)內(nèi)的重要用戶之一，其開(kāi)發(fā)的AliOS直接搭載Unity引擎，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)層面的深度融合，更使3D HMI設(shè)計(jì)效果以及開(kāi)發(fā)流程得到了有效的提升與簡(jiǎn)化，這些效果被直接反映到了上汽智己基于AliOS開(kāi)發(fā)的IM OS之上。

高效極致的整合，使得IM OS能夠以極低的系統(tǒng)資源占用率對(duì)UI進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。該特性在匹配智己系列目前全車系標(biāo)配的超大橫屏以后，那種一覽無(wú)余的感覺(jué)，為駕駛者營(yíng)造出一種沉浸式的無(wú)界體驗(yàn)。

當(dāng)然，在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)力3D HMI賽道的3D平臺(tái)也不只是Unity一家，其主要商業(yè)對(duì)手EPIC其實(shí)登陸更早。

2022年3月，路特斯發(fā)布的首款純電車型Eletre，其智能座艙的操作系統(tǒng)界面便是基于EPIC開(kāi)發(fā)的Unreal Engine（即虛幻引擎）。其首創(chuàng)了在人機(jī)交互界面中渲染出與現(xiàn)實(shí)世界同步的真實(shí)3D場(chǎng)景，其中包括天氣變化狀況等。

該模式在吉利系的兄弟品牌領(lǐng)克最新的EM-P車型上得到了繼承，但領(lǐng)克07以及領(lǐng)克08的3D HMI使用的是Unity技術(shù)。反倒是吉利品牌的銀河E8車型，其3D HMI是基于虛幻引擎進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

總的來(lái)說(shuō)，虛幻引擎雖然在游戲界大名鼎鼎，基于其打造的3A級(jí)大作不勝枚舉。相比之下，使用Unity的游戲雖眾，但重磅的僅有爐石傳說(shuō)等少數(shù)。但其在汽車3D HMI領(lǐng)域的江湖地位，卻呈現(xiàn)截然相反的狀況。

最后這里也必須提到的是，目前在這條賽道上發(fā)力的中國(guó)企業(yè)中科創(chuàng)達(dá)。該公司推出的Kanzi One引擎已被比亞迪選中，為其中高端品牌方程豹以及仰望開(kāi)發(fā)3D HMI。

“不看jojo了？”

“不看?！?/p>

“那你想看什么呢？”

“嗯嗯……我要玩車車！”

女兒所說(shuō)的“車車”，是指汽車中控屏的主界面里，那臺(tái)車輛3D動(dòng)態(tài)仿真模型。不但開(kāi)關(guān)車門(mén)、天窗、尾廂門(mén)，充電狀態(tài)以及外部燈光的變化，可以即時(shí)從3D建模上反映出來(lái)，部分功能，比如開(kāi)啟和關(guān)閉天窗、遮陽(yáng)簾以及尾廂門(mén)，也可以直接通過(guò)模型上的觸控功能實(shí)現(xiàn)。如果閑下來(lái)沒(méi)事的話，你甚至可以用手指拖著車輛的模型，在屏幕里飛快打轉(zhuǎn)。

于是在那天晚上，這個(gè)不滿3歲的小朋友，操作著天窗、遮陽(yáng)簾以及尾廂，開(kāi)啟又關(guān)閉了許多次。直到十分鐘后，孩子他媽從商場(chǎng)的洗衣店里取到了送洗的包袋，匆匆回到車上。

我知道，孩童對(duì)車機(jī)控制界面的興趣最多是一時(shí)。因?yàn)楹芸焖蜁?huì)對(duì)此司空見(jiàn)慣，車機(jī)能夠提供給她最大的價(jià)值，依然用來(lái)播放寶寶巴士、超級(jí)寶貝jojo之類的兒童動(dòng)畫(huà)片。

但你千萬(wàn)不要輕視幼童的學(xué)習(xí)能力，特別是當(dāng)3D HMI如此直觀地將功能和對(duì)應(yīng)效果聯(lián)系到了一起。因?yàn)榫驮趲滋煲院蟮闹芰?，泊車等待我下車買冷飲期間，嫌棄全景天幕太曬的小朋友，居然從后座爬到了中央扶手盒上，直接操作中控閉上了遮陽(yáng)簾。其麻利和熟練，令妻子驚訝不已。

我以為，一個(gè)不足3歲的孩童，可以輕易理解并且操作車輛的功能，正是3D HMI現(xiàn)階最直接的價(jià)值體現(xiàn)。操作以及結(jié)果完全圖形呈現(xiàn)，高度可視化，在這個(gè)時(shí)代里，曾經(jīng)在科幻電影中暢想的那些場(chǎng)景，正被各種新技術(shù)一一復(fù)現(xiàn)。

汽車3D HMI的出現(xiàn)，極大地降低了我們從按鈕、儀表指針開(kāi)始學(xué)習(xí)的成本，也令駕駛變得更具備科技化。不過(guò)我相信，這一切只是個(gè)開(kāi)始。人無(wú)法想象自己認(rèn)知以外的事物，所以我對(duì)于未來(lái)懷著無(wú)限的期待。

作者：林登萬(wàn)