随着车子智能化趋向的持续推行，新旧制车势力抢滩布置智能车子进行。惯例的CHUD和WHUD曾经没有办法满足智能座舱的交互要求，能为使用者塑造沉浸式体会的AR-HUD成为车企、科技厂家、甚而是资本圈的关心。

　　尽管HUD技艺早曾经非是甚么新技艺，早在10好几年前的奢华车上就最初配备，只是在往日，多数的车载HUD技艺皆是以滥竽充数为主，显现的消息其实不多。而随着技艺的进行，AR-HUD最初映入视野。

　　包括新一代奔驰S级(配置|询价)外，红旗E-HS9、大众ID.4、奥迪Q4 e-tron，长城WEY 摩卡、华为问界M5等等装备AR HUD的量产车型，同一时间也让华为、苹果、三星、松下、WayRay等科技公司争相布置。可行预见，AR-HUD作为未来智能座舱的要紧构成部分，将迎接一轮量产爆发潮。

　　HUD（Head Up Display）是抬起头显现体系的一个，当初是由战斗机光学瞄准器技艺演化而来，能将机动车消息投射在机动车前遮风玻璃上，这样驾驭员就不用埋头察看仪表消息，可行将视觉一直维持在前方公路上，确保驾驭平安。

　　其本质是一种车子电子显现体系，包括ECU部件，光源像源部件（图形生成单元PGU），投影光学部件（自由曲面镜光学体系）和机械壳体。另外，严刻意义上来讲，车子的遮风玻璃也是HUD的一种焦点光学部件。

　　此中，PGU普及采纳TFT-LCD，个别名目采纳DLP投影技艺，另外另有极少一部分采纳LCOS投影或激光MEMS扫描投影技艺。实质上，PGU的显现面板尽管是HUD的焦点部件，但其实不是HUD企业的焦点技艺。HUD一级供给商平常从上游的显现面板厂家处收购准则显现面板，经过设置HUD光路获得较没有问题画质，匹配相应的软件体系，让驾驭者能够得到最好使用者体会。

　　HUD按实现方法的不同，分为三大类C-HUD（Combiner HUD），W-HUD（windshield HUD），AR-HUD（Augmented Reality-HUD）

　　C-HUD是将一块透明的树脂玻璃放置于仪表上方，从而实现机动车消息的投影。优点是本钱低，但缺点也很显著，不够美观且显现面积平常很小；W-HUD干脆运用车子的遮风玻璃作为显现屏，将相干消息干脆投影到遮风玻璃上，成果会愈加立体化，但该体系须要依据遮风玻璃的特性发展单独配合和设置，这也干脆导致了本钱的升高。

　　而咱们今日聊的AR-HUD，则更能代表未来的方向，依旧是将遮风玻璃作为显现屏，可是会提供愈加远距离的虚拟图像，并与实景相联合的表现。借助AR技艺的拓展，让HUD的运用情景有一个更多的可能。联合ADAS功效，及时有用的显现机动车消息以及机动车附近环境消息，也为实现周全自动驾驭提供了有益要求和要紧支撑。

　　随着技艺的进行，车载HUD从最早只能显现速度，提示图标等根基消息，慢慢演化到显现范畴很大，画面更清楚，可行十足替代仪表盘的阶段。

　　而智能车子的进行，特别是自动驾驭技艺的进步，可行让驾驭员或许汽车内部乘员的注意力从路面上释放出去，对HUD的娱乐功效就提议了更高的请求，也促使HUD向画面很大，显现更清楚的方向进行，前文提到的华为HUD便是此路线。

　　自动驾驭技艺进行对HUD提议的另一种请求便是合一。自动驾驭体系要对附近环境感知后，在构建的虚拟体积中规划行进路线。特斯拉人力智能部门总监Andrej Karpathy在2021年的Tesla AI Day上就提议，自动驾驭体系所构建的虚拟体积，须要做到“体积合一”，也便是辩别的全部路面上物体的位子都要对，以及“时间合一”，也便是不行有延时。

　　自动驾驭体系所构建的虚拟体积平常都会在车上大屏上显现出去供驾驭员看管。可是，当驾驭员视觉脱离公路时也就失去了看管的意义，因而在HUD上实现虚拟消息和显现全球的合一就成了最好的解决方案，也就催生出了AR-HUD。

　　而AR-HUD要想实现真实的AR显现成果，不但须要对现实全球发展精确感知，还须要实时、明确表现数字化的虚像，并与实景公路环境发展合一，可行说感知技艺、显现技艺、合一技艺三个缺一不可。

　　感知技艺是为了实现虚拟消息和真正情景的没有缝叠加，请求对四周公路实景环境发展精准实时地感知，生成真正全球的三维坐标消息。

　　显现技艺是鉴于物理体积的感知结果和三维光场显现技艺，借助合一技艺、算法和计算机图形技艺，实时计算、渲染生成全部须要被投射到真正全球内的虚拟对象。

　　合一技艺则是虚实合一是AR-HUD技艺的重中之重，不但须要实现真正全球与AR-HUD虚拟成像在位子（体积坐标）上的合一，还须要做到毫秒级的延迟操控（时间坐标），才能将数字虚拟全球与真正全球精准合一，合一的精确度干脆打算了AR-HUD的运用体会成果。

　　自然，同样是AR-HUD也会有不同的显现逻辑，例如奔驰S级与大众ID。系列。最新一代奔驰S级与大众ID.4（ID.4 X(配置|询价)和ID.4 CROZZ(配置|询价)）是相比早期装载AR-HUD功效的车型，它们在功效上有着相似的效用，就连“协助伎俩”都相比绝对，但两台车在实质体会中的感触却像是两个极其。

　　二者均是将导航功效合一到HUD显现器中间，在拐弯并线等须要提醒的路面状况下，显现器上会在前方公路上用箭头标示出方向等消息，同一时间，常规的车速及报警消息也会整合此中，但难题是实质的显现成果。

　　奔驰S级的难题在于画面太过花哨、艳丽，丰富的提醒动态稍微有些眼花缭乱的感受，存留必定水平的扩散注意力；而ID.4的难题正在相反，在晴朗天气下，即使将HUD的光度调至最高，也经常会显露没有办法清楚显现的尴尬。一种太清楚、一种太不清楚，这两个“先行者”的终归成果都非是很令人称心。

　　只是，在“协助伎俩”上，二者也有着相同的做法，例如，提升汽车内部气氛灯的光度，让你在白天也能清楚见到。目的自然非是加强其白天的装扮性，却是为气氛灯注入了一部分功效性。

　　而大众ID.4在前方挡下沿的一条贯通式LED灯带，在换挡、转弯及显露少许驾车磕碰风险时，会以不同颜色、不同动态的形式去点亮灯带，来强化对驾驭员的提醒功效；奔驰S级也一样，后方来车恰巧遇到带动汽车内部门把手时，也会经过闪烁气氛灯+提醒音等形式加强提示。

　　这显著是汽车内部交互伎俩的新探寻，经过“声、光、电”的新合一，让电气化、智能化的车厢没再只经过“点按、滑动”玻璃屏的形式来操控，让诸多丰富的功效没再有限于方向盘前方的仪表盘内。

　　AR-HUD作为下一代人机交互的新技艺，多数主机厂装载寻求最佳的显现逻辑，而部分科技厂家也在发力AR-HUD，日前，苹果、三星、松下、WayRay、哈曼等全在对AR-HUD发展探讨。例如光场AR-HUD、带眼球追踪AR-HUD等。

　　在2022年的CES上，松下公布了一套具备眼球追踪专利的AR-HUD 2.0体系。据理解，经过这项功效可行将AR图像更精准地聚集到驾驭员面前的现实全球，提升驾驭员视野中图像的真正水平和临场感。

　　依据松下的推荐，这套AR-HUD 2.0体系鉴于ETS技艺开发，由AR-HUD和光学器件封装在一同的红外摄像头实现，没有需独立的面向驾驭员的摄像头。经过ETS技艺辩别驾驭员的头部位子和头部活动，可行动态调度以及补偿视野中的图像，亦便是说驾驭员没有需搬动头部和改变视觉，就可以见到明确、清楚、高分辨率的见到在AR-HUD中叠加显现的图标。

　　值得一提的是，这套AR-HUD 2.0体系最远可行在10m的距离内投射大图像，还能够辩别车子前方的物体并经过在 HUD 中显现警报来警告驾驭员。另外，这套体系还扶持驾驭员监控功效，如疲劳监测和分心监测等。

　　在AR-HUD范畴，华为在软件层次先行，其AR地图导航之前以曾经展示，鉴于华为河图，实现每平方千米40亿三维消息点，1：1 还原真正全球，并于2020年5月底，掩盖上海内环120平方千米，2020年底掩盖一线都市100+高级景区及1000家高级商圈。

　　同一时间，华为自助研发的鸿蒙操作体系也扶持AR/VR，而且其鉴于AR视线体会的华为Cyberverse体积计算平台，具有3D高精地图、全情景体积、强环境了解、虚实合一渲染等四项焦点能力。

　　华为在AR-HUD 底层的焦点体系、软件和数据能力方面亦具备较为浓厚的沉淀。为实现PGU自助，摆脱德州仪器DMD芯片节制，华为在AR-HUD领 域中采纳LCoS成像方案。并已在2021年HI发表会上重磅发表本人鉴于LCoS的AR-HUD产物，提供13°x5°大视角，即在前方7.5米位子表现70寸大画幅显现地域。并可实现多达100PPD的全高清视线显现。在不作用驾驭员视觉的前提下，AR-HUD在下沿地域显现仪表消息协助平安驾驭，还可按需提供贴合路面、掩盖多车道的AR平安导航消息，比如在三叉街口可轻松自如地实现精准导航。夜视/雨雾加强提醒功效可精确显现前方及附近机动车和行人，当极其环境下视觉不佳时，可有用提高驾驭平安。

　　尽管AR-HUD曾经映入2.0时期，松下、华为、苹果等科技厂家都拿出了本人的在AR-HUD上的效果，但昨年年底横空出世的光场AR-HUD仿佛有望成为未来的主流方案。

　　日前，市场上所量产的AR-HUD，与光场AR-HUD存留本质上的不同。此刻市场中的AR-HUD产物，在功效和成果上都退而求其次，采纳了鉴于平凡WHUD硬件根基上发展开发、再叠加2D或3D UI动漫的方式，把画面投射到视觉前方7到10米左右（个别车型4.5米或10+米），依据机动车的位子，实时播放导航、ADAS等动漫和UI图标。而日前国家内部外市场上自称或被称作AR-HUD的产物，并未达到技艺意义上的加强现实显现成果。

　　虽然奔驰S级、大众、奥迪等许多国家内部外主机厂也连续公布了带有AR-HUD功效的量产车型，但因供给商的技艺节制，根本都放弃了开始虚拟和实景完美合一的“AR-HUD”技艺构想，却是鉴于平凡W-HUD硬件根基上发展开发的一个新方式，其功效和成果上都要落后于光场AR-HUD。

　　与C-HUD和W-HUD第一大的不同之处在于，AR-HUD具有很大的视场角和更远的成像距离，惯例的W-HUD虚像距离根本上在2.5米左右，而AR-HUD的虚像距离至少能达到7.5米；W-HUD 则是 4°x2° -10°x2.5° ，而 AR-HUD 最少能显现17°x6.5°的视角，可行让驾驭员差不多不用埋头看，埋头的方位调度到 1° 以内，这两点也正在是作用使用者体会的要害要素，光场AR-HUD的显露能第一大水平地下降车子的平安祸患。

　　光场AR-HUD可行将AR虚拟成像和公路实景完美合一，在不作用驾驭平安的前提下为使用者缔造更多价格，这也是好多科技厂家，包括车企发力光场AR-HUD的要害所在。从技艺层次出发，光场AR-HUD是HUD进行的新路程，同一时间也是AR-HUD真实意义上的落地，是好几年的技艺积累带来了运用上的新体会。

　　从利用上讲，光场AR-HUD是展现智能车子智能化水平的要紧配置的彻底进级。近年来，随着智能车子概念的不停老练，智能化渐渐成为车子，特别是新燃料车子上的标配，随着这类趋向的加强，光场AR-HUD能成为新的要紧卖点。

　　日前全世界范畴内具有光场AR-HUD这项显现技艺的企业寥寥没有几，总部位于苏黎世的全息加强现实创业企业Wayray宣称其Deep Reality Display技艺可行实此刻不同距离上投射虚拟消息，实现真实的“True AR”。 日前Wayray仅凭借 “True AR”的概念就曾经收到了阿里巴巴，保时捷，现代车子等巨头合计1.4亿美元的融资，可视市场对真实AR-HUD技艺未来的期待。

　　而在国家内部AR-HUD范畴中，也仅是FUTURUS研发出了鉴于3D光场的“真AR HUD”光学体系。FUTURUS独家光场AR-HUD体系可行实现HUD画面虚像从4米到没有穷远的延续变焦，可行真实实现光学等级的虚拟和实景公路的完美合一。日前，FUTURUS曾经成功达成了3D光场AR HUD实车硬件的三代迭代，体系曾经实质路测改良了3年之久。有信息称，该企业会在2022年的北京车交会上会发表其AR-HUD产物。

　　日前，FUTURUS曾经成功达成了3D光场AR HUD实车硬件的三代迭代，改造实车曾经实质路测改良了3年之久，体系、算法和软件迭代了上百个版本，能够很好地配合L2、L3、L4等级协助驾驭请求。

　　另外，科技巨头苹果也将AR-HUD作为颠覆车子的秘密武器之一。2021年美国专利商标局授予了苹果企业一项泰坦名目专利：光场抬起头显现器。其专利内容显现，苹果车子上的HUD“可行是一种光场显现器，它发生的光场输出应允观察者观看平视显现器上的三维内容。光场显现单元的阵列和相应的透镜可用于将光场输出导向观察者。透镜可行将显现单元的重叠光场输出引向观察者，从而在车窗上造成一种放大的没有缝光场观察区。”

　　赫然，AR-HUD将来会成为一种独立的赛道，其进行潜力庞大，可是也要面临众多难题，对于节制AR-HUD的难题。起首是本钱，奢华品牌车型HUD选配价值介于6000-19000元之中，而AR-HUD的价值会更贵。其次是占用体积难题，多级发射技艺由于构造原因，为了追求更广的FOV方位，导致AR-HUD的空间甚而可达15L。在中央控制系统台里面挖出15L的体积其实不简单。

　　另有便是适配难题，HUD成像位子为前遮风玻璃，遮风玻璃为自由曲面，为了造成不失真的图像，一方面须要对遮风玻璃发展适当改良设置，另一方面请求HUD中的光学部分发出十分精准的图像。再加上少许开发本钱、研发周期、盈利请求等等要素，HUD尤其是AR-HUD往下普遍的事业还须要时间。

　　AR-HUD产物是未来智能车子的进行趋向，而现阶段大批使用者对AR-HUD产物同样也抱有更多的期待。可行预见，智能车子这种未来生活“第三体积”将没再有限于汽车内部这种物理体积自身，在自动驾驭技艺日益老练的情境下，依靠于AR-HUD技艺，智能车子能实现人、车、环境的互联互通，这一车载AR元宇宙蕴藏着极大的想象和进行体积。