欧博客户端:汽车产业 先为元宇宙热身

汽车产业对虚拟技术的应用已有不少实际案例,散布于汽车各环节中。图/路透 AR、VR在汽车产业的应用 根据TrendForce研究显示,仿真虚拟技术对开发自动驾驶的效益显著,解放双手后,要在车内进行各种虚拟游戏也是新选项。图/路透

随着元宇宙议题发酵,汽车产业是否有相关商机也成为市场关注焦点,随着元宇宙的AR/VR技术已落实于汽车产业各环节,预期元宇宙将推动各项工具技术的快速迭代,有助于目前应用进一步发展。根据TrendForce研究显示,仿真虚拟技术对开发自动驾驶的效益显著,认为是元宇宙概念下最直接相关发展领域;此外,AR HUD则让元宇宙在车内的商机想像力扩大,各界在此积极探索新的商业机会。

一、AR/VR于汽车业的应用

AR/VR装置与技术为创造元宇宙关键之一,因此各种扩增实境、虚拟实境、混合实境等应用可看做是创造元宇宙的开端,从现有应用窥见未来元宇宙在汽车产业的可能发展。汽车产业对虚拟技术的应用已有不少实际案例,散布于汽车各节点中,包括生产、设计、测试、销售、售后维修、品牌经营。TrendForce针对与消费者相关的销售、品牌经营作以下分析。

销售阶段方面,由于销售阶段虚拟技术的使用者为消费者,因此以消费者的购车过程为主要场景进行设计,由于疫情阻碍消费者外出看车和试驾机会,使车厂将展间功能搬上网路,打造虚拟展示间 ,可提供360度影像、按需更换颜色、内装等,但此体验十分有限,无法复制在展间看到实车的感觉。因此使用混合实境来增加虚拟展示间的用途,例如SKODA提供AR App,消费者可将车辆虚拟放置于真实世界的场景。VR则可运用在消费者到实际展间后,在展间中可提供VR装置让消费者体验不易进行实车路测的陡峭山路、窄小巷道等,又或是高速下车辆稳定性、舒适性,甚至车内机械声、风声等感受,如Audi在2017年与ZeroLight合作,消费者在经销商店面戴上Oculus Rift则可体验各种光线下待在车内的感觉,以及体验驾车。

品牌影响力与社群经营方面,为了贴近消费者,尤其是年轻消费者,必须跟着潮流、科技、社会文化而转变。如Hyundai于2021年9月宣布在Roblox上开发Hyundai Mobility Adventure,提供消费者体验未来出行移动的生活型态,消费者可创建自己的虚拟角色,体验Hyundai汽车的新技术、参与城市内的节日与庆典活动、与其他玩家进行互动、进行赛车游戏等。这些行动的意义并非在于实现元宇宙,更重要的是车厂能否从中获得价值,无论是品牌认同、技术宣传、用户忠诚度或数据获取。

二、元宇宙在自动驾驶和智慧座舱的发展

(一) 自动驾驶-模拟仿真测试

发展自动驾驶技术过程中,需要不断进行道路测试确保系统足够应付各种交通情境,即便是使用众多车队不间断进行路测也依旧费时费力,并有很大机会难以覆蓋特殊、极端、罕见情境,因此运用虚拟环境测试已很常见,Waymo、Cruise、Tesla等皆使用自动驾驶虚拟器做仿真测试,其中Waymo路测累积里程数已超过2,000万英里,模拟道路测试则已达到200亿英里。

Waymo有2个模拟系统,一个是较早启用的Carcraft,用来训练新模型、验证新软体,可多样化输入真实世界的元素,并将测试结果加以分析后,再输入到模拟系统进行测试,这让Waymo的道路测试里程快速增加。另一个系统Simulation City则是在2021年7月启用,主要用来验证与评估Waymo Driver表现。由于每个城市环境皆不相同,包括遇到的气候条件等,因此Simulation City可模拟光线照射在感测器上、雨滴附着于镜头上等情况下自动驾驶系统的表现,也能创造出Coner Case进行测试。

现下提供汽车领域的仿真模拟软体工具、平台厂商包括Unity、Unreal Engine、Cognata、rFpro、NVIDIA等;其中,DRIVE Sim是基于Omniverse的自驾车可扩充模拟平台,在2021年秋季GTC大会,提出用于DRIVE Sim的Omniverse Replicator合成资料生成引擎。

合成数据引擎可补充现实数据的不足,进一步缩小与真实世界的差异,合成数据使系统可加入各种细节模拟由各种条件组合而成的现实情况,包括光线、天候、路面脏污、车辆凹痕、路旁的救护车等,并且要考虑到道路参与者的各种行为,除了有细节数据外,还要确保情境中前后关系的正确性。

合成资料生成引擎还希望能解决另一个问题:使用人工收集数据需大量时间、人力且容易产生错误;常见的数据收集方式为派遣大量车队不断进行路测,由车上感测器收集道路与驾车数据后,再经由人工进行分类与标记,此过程冗长且需投入大量人力;此外,该引擎还可用来生成不易收集的数据,例如受遮蔽物体、偏离道路中线的影像数据,因要求人类驾驶员收集此数据的危险性高。

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(二) 智慧驾驶舱-AR HUD

车内目前与AR有关运用为AR HUD,AR HUD从2021年开始已可在数款车辆上看见,包括Mercedes-Benz S-Class、Volkswagen ID.4、Audi Q4 e-tron,中国汽车品牌如长城WEY、广汽、红旗等也有搭载的车款上市。Hyundai在AR HUD的开发也十分积极,纯电品牌IONIQ5 2022年式也将搭载AR HUD。

AR HUD除了讲求虚像与路景的贴合感外,还要能显示更多重要资讯减少驾驶人需转移视线的机会,例如提供比「固定箭头」更加直观的「路面动态导航指引虚像」;此外,则是提供ADAS功能相关讯息,例如主动式?距调节巡航系统开启下,显示与前车的安全距离、碰撞前警示等,资讯的产生梫依赖AR Creator抓取各项资讯进行融合,再依照写好的UI显示出来。

目前AR HUD虽已陆续搭载于车上,但几个改善方向仍不变,包括高热源、光机体积大、楔形挡风玻璃加工复杂等,在显示性能则持续追求虚像贴地感、无重影、高解析度、高亮度、高对比等,因此各项技术仍持续发展,包括裸眼3D、雷射扫描、光波导、全息投影等,随着元宇宙发展技术有望快速提升,厂商更加愿意投资的前提下将有助新技术的尝试与开发。

1.厂商于AR HUD的布局

HUD主流厂商包括日本精机、Continental、Denso、Visteon等,近年因中国车厂对其功能的接受度增加,也造就不少中国厂商投入,包括华阳集团、景泽电子、水晶光电、未来黑科技等,华为也在2021年发表大尺寸AR HUD产品。台湾代表厂商为怡利电子,怡利电子的W-HUD已出货给中国车厂,并积极开发AR HUD和3D AR HUD。此外,大众电脑推出的LBS扫描成像方案,主打高亮度和对比,预计2022年第四季~2023年第一季量产出货,另一家也走LBS方案的厂商为英锜科技。在先进技术布局上,全息投影技术方案商如WayRay、Envisics、Ceres都有AR HUD的开发规划,Envisics的投资方包括Hyundai、GM与上汽集团等。

2.AR HUD与元宇宙的连结

由于AR技术是创建元宇宙关键工具之一,因此采用AR技术的AR HUD成为市场关心重点,因AR HUD提供的资讯量可扩大至车辆外,加上前挡风玻璃是车上最大一块显示空间,若都可拿来使用,则有更多元的商业模式等待探索。目前用来显示车辆资讯、导航指引与ADAS相关讯息的位置仍集中在下视角,上视角空间会出现大量建筑物、商店、景点等,若能与即时地图结合,当车辆靠近某区域时,AR HUD可在地标上方出现虚像,例如显示商场讯息、优惠资讯、停车空格或停车场位置等,并与车内语音助理和连网功能结合进行购物、餐厅订位、预定车位等行为。

然而,需注意显示资讯过多将分散驾驶注意力,资讯量多寡、UI设计、视线与注意力干扰程度等是设计重点,又或透过显示技术让非重要资讯如各式广告仅有副驾驶座能看见,而要见到将整个挡风玻璃和车窗都用来显示各种游戏、影片等应用,则要等人类不需担负开车任务的完全自驾车才有可能实现,车厂仍以安全为最高设计指引。

三、从概念车与未来愿景看车用元宇宙的可能性

车业对元宇宙布局可分成两类观察方向,一种是已针对性的付诸实际作为,虚拟社群、游戏、商标注册与投资新创厂商是车厂较立即与近期的反应。另一种则是透过概念车的规划窥见其对虚拟化应用的想法,以下TrendForce针对Nissan、Honda及Toyota等车厂提出的概念车进行分析。

Nissan在CES 2019提出的Invisible-to-Visible technology即包含Metaverse概念,透过Nissan Omni-Sensing技术将3D AR影像投影于车内,例如在车内创造晴朗气候、投影友人的3D影像与乘客作伴,或在经过景点时出现虚拟导游进行响导。Honda则在CES 2020强调未来移动体验,从模拟情境中可见,车厢内的车窗皆极大化并皆为显示器,可与车外商店服务对接后在车窗上显示购物清单,而乘客的个人娱乐系统将不再为实体显示器而是虚拟显示。Toyota Boshuku推出概念车MOOX,其所有的内饰皆是为Level 5自动驾驶车辆而设计,车舱能检测乘客情绪与行为改变场景,并强调透过各种设计强化车内的感官体验,例如随着AR影像内容的变化让座椅震动、发出声响、空调散发味道刺激嗅觉达到现今元宇宙强调的沉浸式感受。

整体而言,元宇宙首要发挥领域仍以社交、游戏、办公为主要场景,汽车做为移动载具,要确保良好通讯品质、庞大运算量与承担大量能耗的难度会比定点接入元宇宙困难。这些议题同时也是自动驾驶车辆要解决的瓶颈,加上自动驾驶场景下,要在车内进行各种虚拟游戏或应用的可行性较大,因此两者预期有相近的实现时程表。

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