智能汽车人机交互时代下AR-HUD的未来，就在PGU技术创新

6月6日，2023年第四届HUD前瞻技术交流会在苏州如期举行，现场有超过400位HUD产业上下游的专家齐聚一堂，针对HUD行业的现状发展、人机交互创新以及前瞻技术的趋势和展望展开了探讨。Raythink 锐思华创产品系统总监顾惠良以AR-HUD成为车载内卷时代的亮点切入，介绍了能够真正地实现沉浸式人机交互的AR-HUD解决方案需要哪些前瞻技术，为行业的发展和技术的创新带来更深度的思考和探索。

「AR-HUD—车载内卷时代的亮点」

(资料图)

顾惠良表示，汽车行业正在迎来加速内卷的时代，其中的智能驾驶技术与交互体验，成为新阶段产业竞争的核心。不难发现，特别是在智能座舱的发展中，作为重要的虚拟视窗，HUD（抬头显示）整机逐步进入标配阶段，将逐步取代仪表，并进一步占用车内更多的其他空间。而HUD中最有效的人机交互形态——AR-HUD已经成为内卷时代的主要亮点。

顾惠良将目前市场面上的HUD分为三种形态，分别是W-HUD，AR-HUD以及P-HUD。在实际的人与汽车通过HUD的交互过程中，存在一个信息差，即真实环境与通过HUD到达视场内环境内容之间的信息差，而AR-HUD 即 AR 技术与抬头显示的结合体，即旨在消除以上信息差，将真实世界信息和虚拟世界信息进行“无缝”集成。AR-HUD在规格方面，一般是需要较大的FOV（视场角）以及较长的VID（虚像距离），才能真正地拓展AR功能，带来实景融合。

「实现真正的AR-HUD，发力点在于PGU的创新」

实际上，AR-HUD成像的三大关键技术主要是：光源模组（又称PGU，即图像生成单位）、光学系统设计、软件算法。而PGU是HUD产品中最重要模块。目前市面上常用的PGU主要为DLP和TFT，还有LCOS，但都有各自的局限性，如成本、阳光倒灌、光窗、大体积、良率低等。行业内期待更好的模组成像解决方案，因为真正的AR-HUD需要能够呈现图形与实景即时融合的大画面。Raythink在这方面，很早就部署了创新光源的研发，即OpticalCore®模块。基于激光扫描成像技术的原理，当模组扫描出图象时，可以打开、关闭单个像素，功耗更低，而当画面不显示内容时，可以直接关闭无显示区域的激光输出，因此可以解决光窗问题；由于是基于激光的，具有很高的亮度和非常宽的色域；该模块还允许大的FOV和长的VID以消除重影；进而减少对PVB的需求，并且能够减轻阳光倒灌的问题。体积方面，OpticalCore®同其他光源相比体积更小，而且能够做到接近TFT的成本。相信不久，OpticalCore®会成为AR-HUD明确的最终选择。当下，OpticalCore®模组已开发了三种规格，解析度最高可超过2000dpi,三种不同规格可分别应用在舱内投影、AR-HUD、智能大灯等其他场景。

「自研AR软件和可视化测试系统，加速Real AR落地」

在AR软件方面，顾惠良补充道，Raythink自研的AR-HUD软件捆绑成AR Generator®SDK，由AR渲染引擎、AR投影矫正模块、支持地图SDK的数据接口，支持DMS与AR Camera的图像数据，AR空间坐标模块、核心数据融合模块组成。主要功能：基于人工智能进行的AR显示调整、AR导航、车道警告系统（LDW）、行人检测（PCW）以及前车防撞（FCW)等功能。支持以最小的工作量定制HUD或AR-HUD应用，便于整合各种来源数据，同时适用于QNX，Linux系统和Android OS 系统，几乎无延时的优异性能，可实现实时将路面信息投射在前挡风玻璃。

Raythink HMI团队基于光线追踪的实时渲染技术，还开发了一款能够模拟在真实环境下AR-HUD的成像测试系统，可以更加直观高效的进行HUD图像分析。通过采集的道路信息，包括行人、车辆和道路变化等，对HMI设计进行环境模拟测试，无需多次借助真实汽车或台架去测试验证，直接使用一台计算机即可模拟AR HUD成像效果，提高开发的效率。

「卓越赢得口碑，规模化量产进行中」

作为AR-HUD领军企业，创新技术得到行业的广泛认可。目前，Raythink已取得多家车厂的定点项目，相关项目已经进入规模化量产阶段。未来，Raythink将持续在创新技术发力，不断突破技术边界，以客户需求为导向，打造以实用性与美感兼具的HMI交互视窗，升级未来出行的互动体验。

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