在进入“智能汽车决赛”之前 国内外厂商之间还有几层纱

文本|新的行业见解

第四次工业革命下，AI、无人驾驶、VR/AR、工业4.0无疑是当下的热门行业。

尤其是在元宇宙概念升温的当下，曾经轰动一时的VR/AR再次站在了时代的风口浪尖。

至于HUD，如果时间回到2015年，或许也是一个热词，但时至今日，HUD的吸引力已经不如往常，但AR加HUD似乎又让它成为了第四次工业革命的新风口。

近期，苹果一项光场AR-HUD专利曝光：光场平视显示器，可在挡风玻璃上向驾驶员投射信息。

其实除了苹果，一些科技厂商也在研发AR-HUD。目前，松下、韦雷、哈曼等人都在研究AR-HUD。放眼中国，2021年也被称为国产AR-HUD的元年，长城摩卡、吉利星月L等自主品牌均以AR-HUD上市。

AR-HUD作为下一代人机交互的新技术，正吸引着车企、科技厂商乃至资本圈的关注。看到这项技术前景的有志之士纷纷离职创业。光场AR-HUD的出现是否也意味着AR-HUD发展到了一个新的高度？

光场AR HUD为何成为“香饽饽”？

说到光场AR-HUD，不得不说AR-HUD。

可以明确的是，AR-HUD技术并不是一项新技术。早在2014年，大陆就已经展示了他们的AR-HUD技术。到2017年左右，市场也预测AR-HUD可以在2017年实现量产。但是由于当时技术、应用等各种因素，最终还是没有消息。

AR-HUD是指增强现实型虚拟抬头显示，简单点来说，AR-HUD就是将抬头显示与驾驶辅助、跟增强现实相结合的一种技术，其目的是增强驾驶员的行车安全。

增强现实平显分为光场增强现实平显(“真增强现实平显”)和“假增强现实平显”。两种技术的本质区别在于AR虚拟成像与道路场景的融合程度。

目前市场上量产的AR-HUD与光场AR-HUD有本质的区别。现有的AR-HUD，我们可以称之为“假AR-HUD”，是在普通W-HUD硬件基础上发展起来的一种新形式。其功能和效果落后于AR-HUD、奔驰、大众、奥迪、特斯拉等车型。目前主要使用的是假的AR-HUD。

这种交互体验的最终体现就是各种UI动画漂浮在驾驶员视线前方，会在一定程度上干扰驾驶。

光场AR-HUD,是将AR虚拟成像和道路实景完美融合，在不影响驾驶安全的前提下为用户创造更多价值，这也是很多科技厂商，包括车企发力光场AR-HUD的关键所在.

从技术角度来看，光场AR-HUD是HUD发展的新里程碑，也是AR-HUD的真正落地。是多年技术积累带来的新体验。

与C-HUD和W-HUD最大的区别是AR-HUD的视角更大，成像距离更远。传统W-HUD的虚像距离基本在2.5米左右，而AR-HUD的虚像距离至少可以达到7.5米。W-HUD为4 x 4 x2 -10 x2.5，而AR-HUD则可以显示至少17 x6.5的视角，让驾驶员不用低头就可以将头的角度调整到1以内。这两点恰恰是影响用户体验的关键因素。光场AR-HUD的出现可以将汽车的安全隐患降到最低。

在应用方面，光场AR-HUD是显示智能汽车智能化程度的重要配置的彻底升级。近年来，随着智能汽车概念的不断成熟，智能化逐渐成为汽车尤其是新能源汽车的标配。随着这一趋势的加强，光场AR-HUD可以成为新的重要卖点。

当目前，疆程技术、大陆、华人运通、车萝卜等科技厂商都在发力AR-HUD，运用到车企上，特斯拉、红旗、长城、大众等一批玩家，都在自家的车型上线了AR-HUD。“假AR-HUD”成为智能汽车的标配时，光场AR-HUD的出现可能会成为汽车智能化的新趋势。

但在国内AR-HUD领域，只有FUTURUS开发了基于3D光场的“真AR HUD”光学系统。

可以说，HUD本身带来的驾驶安全性增强，以及AR-HUD成为类似智能汽车的重要配置，造就了目前包括车企和多家科技厂商在内的AR-HUD光场布局的热潮现象。

数字孪生互联网，智能汽车的终局？

但如前所述，虽然很多科技厂商和车企把最终的着陆点放在了光场AR-HUD上，但就目前的情况来看，很多厂商都是退而求其次，专注于“山寨AR-HUD”的量产。

之所以会出现这种情况，是因为光场AR-HUD相对于“假AR-HUD”的落地有很多主客观因素。

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一方面，需要改变当前非假UI或过场动画模拟的方式，实现HUD画面虚像从4米到无穷远的连续变焦，达到光学级别的虚拟和实景道路的完美融合。理想状态下的光场AR-HUD，可以在驾驶者视野前方的现实世界中，连续投射出适应不同远近对焦距离的三维虚拟信息，将虚拟与现实的相关物体实现在同一位置的显示，显然，这会对算法提出更高的要求。

光场AR-HUD需要同时满足对开发多传感器的融合算法，具体点来说，就是这种算法要满足算法对单个传感器的独立控制，同时也要实现算法对多个传感器的共同操作，需要多传感器的融合算法来提升精确感知度，确保准确性、真实性以及稳定性。

另一方面，还要解决多传感器带来的实时融合、多空间坐标系融合、“0延迟”时间坐标系融合等感知显示延迟问题。如果光学距离差距太大，或是时间间隔过长，虚拟和现实物体强行融合，就会在短时间内产生视觉辐辏冲突，出现头晕恶心，或是出现反应不及时、过慢等状况，影响驾驶安全。

光场AR-HUD需要通过3D光场显示技术精确呈现出光场级的虚拟世界，同时实现与空间多坐标系、“0延迟”、时间坐标等多融合算法的结合，完成实时交互。

最后，还要解决显示器等硬件迭代更新带来的升级，也就是说光能够实现光场AR-HUD技术的成熟还不够，还得显示设备能够搭载光场AR-HUD。

实际上，就是光场显示单元的阵列和相应的透镜能够将光场输出导向观看者，而透镜也要将显示单元的重叠光场输出引向观看者，在车辆挡风玻璃上形成一个放大的无缝光场观看区，才能够保证从AR-HUD所传递出的画面，准确无误的呈现在驾驶者面前。

如此，能够明确一点，光场AR-HUD的落地，将会是系统、算法和软件、硬件的共同作用，特别是要能够很好地匹配L2、L3、L4级别辅助驾驶的要求。

今年6月，中国汽车蓝皮书论坛上，FUTURUS创始人徐俊峰曾表示，基于增强现实技术的数字孪生互联网将会是智能汽车的发展终局。

目前，苹果、微软、Meta、谷歌、腾讯、字节等互联网大厂都在加速布局增强现实和数字孪生互联网，其他科技企业也在逐步进入，预计随着AR硬件的逐步普及，在2022-2025年，将会实现数字孪生互联网的加速普及，而基于3D光场的“真AR HUD”似乎成为汽车智能化向数字孪生互联网演进过程中的重要基石。

当下，还只有少数车企级厂商进行光场AR-HUD的研发投入，这也可以理解，毕竟AR-HUD本身都没有大规模普及，但能够预测到的是，作为AR-HUD新的高度，未来也一定会涌入更多的车企和厂商。在自动驾驶等智能化设施日渐成熟的情境下，依托光场AR-HUD，智能汽车将实现人、车、环境的互联互通，向数字孪生互联网时代迈入。