摘要：

　　本文通過對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的解讀，結(jié)合國內(nèi)外前沿技術(shù)發(fā)展動態(tài)，對其在汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式進(jìn)行初步研究，著重介紹汽車內(nèi)飾中使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目的，以及具體的搭建方式，從而為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 交互駕駛 HUD 汽車內(nèi)飾

　　一、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)背景

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality Technique，簡稱AR），是在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息增加用戶對現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù)，并將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場景中，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的增強(qiáng)。這是一種結(jié)合虛擬化技術(shù)再來觀察世界的方式。簡單來說，就是將計(jì)算機(jī)生成的二維或三維信息覆蓋在現(xiàn)實(shí)世界之上，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的補(bǔ)充。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不高深，比如3D全息投影技術(shù)就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的一種。日本的創(chuàng)意應(yīng)用I-Butterfly、寶馬旗下mini品牌的GETAWAY-STOCKHOLM，這兩個(gè)營銷行業(yè)經(jīng)典的案例也都是利用基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的APP應(yīng)用。2014年6月清華美院研究生畢業(yè)展上的交通工具設(shè)計(jì)專業(yè)的畢業(yè)作品也全部應(yīng)用了此技術(shù)（如圖1）實(shí)現(xiàn)了虛擬的全尺寸實(shí)時(shí)互動展示。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互不僅僅停留在電影《007》詹姆斯?邦德的駕駛的寶馬概念車中。擋風(fēng)玻璃，正在以一種比車載顯示屏更炫更酷的尺寸發(fā)展，在行進(jìn)過程中充當(dāng)手機(jī)屏幕的延伸――全屏映射、多點(diǎn)觸摸、支持視頻通話，在玻璃上比畫幾下就能導(dǎo)航、顯示路況、查詢天氣和附近美食、閱讀電子書、回復(fù)郵件等。

　　汽車互聯(lián)，整個(gè)城市會有一個(gè)互動主管，而自動交通指揮的概念也不再是紅燈停綠燈行。我們甚至不再需要交通信號燈。所有交通工具的速度、方向，將由計(jì)算中心決定完成，交通將成為一個(gè)持續(xù)不斷的流概念，它流動的速率足以使一個(gè)正常的人類司機(jī)無法操作。

　　在汽車剛剛誕生的時(shí)代，汽車幾乎沒有什么儀表：速度、油位、油壓，發(fā)動機(jī)溫度，或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。我們現(xiàn)在在電子時(shí)代，需要越來越多的數(shù)據(jù)來協(xié)助我們：衛(wèi)星導(dǎo)航方向；警告司機(jī)超速、一個(gè)特定的安全帶沒有扣或一個(gè)特定的門沒有完全關(guān)閉，通知關(guān)于燃油經(jīng)濟(jì)性；傳入的電話警告；輪胎壓力信息；和電子控制加熱、冷卻和車內(nèi)Wi-Fi等。

　　因?yàn)樗緳C(jī)不相信使用HuD就可以不用看其他儀表，這樣就還會有不看路況的時(shí)刻，為了改善安全狀況，汽車制造商還必須意識到要覆蓋足夠多的數(shù)據(jù)在車載顯示系統(tǒng)中。早在2003年，德國大陸集團(tuán)就首次批量生產(chǎn)了汽車彩色HuD。憑借如今已達(dá)到批量生產(chǎn)水平的HUD，大陸已掌握先進(jìn)的人體工程學(xué)顯示技術(shù)。作為信息過濾器，HuD將精選的、與駕駛直接相關(guān)的信息全彩投映到擋風(fēng)玻璃上，駕駛員從而可以舒適獲取信息，眼睛不必離開路面。HUD作為人機(jī)界面的一部分為無事故駕駛做出貢獻(xiàn)。

　　二、國內(nèi)外研究動態(tài)

　　2.1虛擬透明現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)原型――捷豹路虎公司

　　捷豹路虎新技術(shù)360虛擬城市風(fēng)擋。利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓A柱處于透明狀態(tài)，從而極大減少司機(jī)的視野盲區(qū)。簡單來說，捷豹路虎借助了汽車外部攝像頭來捕獲實(shí)時(shí)視頻流，并將視頻信息通過嵌入在A柱中的顯示屏呈現(xiàn)給用戶。如此一來，司機(jī)便能看到原本由汽車A柱造成的視野盲區(qū)。捷豹路虎表示，這項(xiàng)技術(shù)能讓司機(jī)看清汽車周圍路人、騎行者、其他汽車。基于相同的原理，不僅A柱，B柱、C柱一樣可以變?yōu)橥该鳡顟B(tài)。不過捷豹路虎并未透露360虛擬城市風(fēng)擋技術(shù)何時(shí)應(yīng)用于量產(chǎn)車。

　　捷豹路虎2014年初展示的Transparent Bonnet（透明罩）系統(tǒng)與360虛擬城市風(fēng)擋效用相似。前者借助攝像頭和投影儀，可以將車頭遮擋的區(qū)域通過HuD投射到擋風(fēng)玻璃的下部。也就是說從視覺上，仿佛車頭變成了透明的。這樣便能看到車頭下方的障礙物和地形，同時(shí)還能看清車輛前輪的具體位置。這兩項(xiàng)指標(biāo)對車輛的越野體驗(yàn)幫助極大。

　　2.2透明風(fēng)擋玻璃顯示系統(tǒng)――通用公司

　　早在2010年，通用汽車就聯(lián)合美國兩所大學(xué)開發(fā)了增強(qiáng)視覺系統(tǒng)G.M.Tinkers，幫助駕駛者應(yīng)對困難的駕駛情況。通過在車內(nèi)安裝傳感器及攝像頭，G.M.Tinkers可以監(jiān)視司機(jī)的眼球和頭部運(yùn)動，并在前擋風(fēng)玻璃上及時(shí)顯示相關(guān)路況信息，提醒司機(jī)避免可能的危險(xiǎn)。該系統(tǒng)還可以監(jiān)控街上玩耍的兒童，過馬路的動物，以及各種盲點(diǎn)。顯示路面邊界提示盲點(diǎn)。

　　開發(fā)該系統(tǒng)的目的就是幫助駕駛者應(yīng)對各種困難的駕駛情況，比如大霧或者夜間行駛時(shí)，還可以標(biāo)注道路邊緣，避免事故發(fā)生。在過去的三年中，G.M.Tinkers并沒有太大動靜，而根據(jù)相關(guān)研究人員的說法，這一系統(tǒng)投入市場最早要到2016-2018年，通用旗下的各款車型都將配備G.M.Tinkers系統(tǒng)，不過按照目前技術(shù)的發(fā)展速度來看，僅僅提供上述應(yīng)用體驗(yàn)似乎不夠吸引人啊。而且在中國的路面上，這個(gè)系統(tǒng)似乎不太實(shí)用，面對亂竄的行人，每一個(gè)都彈出提示，那擋風(fēng)玻璃還不跟彈幕一樣，讓司機(jī)眼花繚亂，精神崩潰。

　　2.3透明汽車玻璃顯示器――豐田公司

　　豐田汽車對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究更為極致，而且他們的研究，更讓人心動。豐田哥本哈根交互設(shè)計(jì)研究院開發(fā)了一種交互式汽車玻璃，它看上去是普通玻璃，但實(shí)際上是一個(gè)透明觸摸屏。它可以記錄一路經(jīng)過的風(fēng)景，乘客還可以用手指縮放觀看。在夜間，這種車玻璃還可以定位天上的星星，顯示星座等天文知識。搭配超大全景天窗，到郊區(qū)看看星星什么的簡直太精彩了。

　　2.4全息影像技術(shù)透明內(nèi)飾――日本慶應(yīng)大學(xué)

　　日本慶應(yīng)大學(xué)的師生利用全息影像技術(shù)，車外攝像頭外設(shè)的景象被投射在汽車前座中間的反射屏上。當(dāng)司機(jī)向后方看時(shí)，感官上，汽車后座變成了透明的`，座椅和座椅下方遮擋的圖像都無比真實(shí)的展現(xiàn)出來。慶應(yīng)大學(xué)教授們的目標(biāo)不僅僅是讓后座透明，他們希望將整個(gè)汽車都透明化，為司機(jī)提供360°全方位視野，預(yù)計(jì)在未來的五年內(nèi)完成這項(xiàng)技術(shù)。   三、汽車內(nèi)飾應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目的

　　大數(shù)據(jù)開始成為傳統(tǒng)工業(yè)、制造巨頭的熱詞。它們開頭高談闊論大數(shù)據(jù)提供的各種可能性、試圖向消費(fèi)者及合作伙伴描述大數(shù)據(jù)下呈現(xiàn)的未來各類場景。其背后是畫大餅的營銷噱頭也好，潛心打造生態(tài)系統(tǒng)也罷，無可厚非；另―方面，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)正在為工業(yè)巨頭的變革提供前所未有的動力，這一點(diǎn)，應(yīng)該沒有人會質(zhì)疑。