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技術文章 |UE虛幻引擎,縮短HMI設計流程,創造一致性的智能座艙新體驗

發布時間:2020-12-16

瀏覽次數:1350

智能座艙的科技感與智能化正在成為新世代用戶們選購汽車的關鍵決定要素,越來越多的用戶對駕駛過程中的視覺環境、人機交互體驗、輔助駕駛功能等等提出了更高的要求,智能化趨勢已經不可逆轉,無論是傳統主機廠,還是新勢力品牌也紛紛發力智能座艙,通過豐富的人機交互內容,向用戶提供最佳的駕乘體驗。


智能汽車的到來,給汽車HMI帶來了跨越式的發展,汽車HMI也不僅僅停留在界面設計的維度上,我們需要從硬件、軟件、HMI設計、系統和平臺等維度去綜合考慮,并基于車機的使用場景,設計出最優的人機交互設計方案,才能滿足日益增長的車內娛樂化需求,汽車行業的人機交互變革期已經來臨。





虛幻引擎 創造一致性的HMI設計與體驗

過去幾年,汽車HMI整個流程存在一個很大的問題,那就是設計軟件和開發軟件沒有完全打通,導致汽車HMI的設計稿并不能完全還原到整車的設計里面,前期的設計稿要經過很多次的修改,才能滿足開發軟件的開發需求,導致設計和開發周期過長。


從設計流程來看,汽車HMI的整個流程主要包括產品定位與戰略階段、概念設計階段、設計開發階段、工程車階段、生產和運營階段。概念設計與設計開發階段,需要完成對產品功能配置、內飾設計、市場競品對標、人因分析、軟硬件約束、功能需求定義、交互設計、視覺設計的整個流程,而到了工程實現階段,需要demo臺架驗證、系統開發、軟硬件集成、整車測試與HMI評價等階段。

在傳統的HMI工作流程中,設計過程中,設計師的設計流程圖和設計效果圖,幾乎很少能迅速看到在汽車實物上的真實的體驗和交互效果,因為這需要工程師進一步開發并在車輛或臺架上才能演示。如果有一個軟件可以將這幾個階段集成到一起,實時展現逼真的交互效果,將會大大縮短HMI設計迭代時間。虛幻引擎打破傳統HMI工作流程,結合了最新的協作流程和設計流程,可用于創建汽車HMI、信息娛樂和數字駕駛艙體驗,讓設計師快速迭代設計并整合功能,從而動態地影響項目。


汽車HMI是汽車產業全新的開拓方向之一,而虛幻引擎提供了一整套工具集來支持設計的無代碼開發與復現,設計師可以幾乎實時地在車輛中看到他們的設計,這種快速迭代的設計流程也可以讓設計師獲得即時反饋,并通過不斷測試完善設計。
例如,設計師提出的某個HMI界面可能因為太陽角度問題導致反光而功能不可見時,測試者通過虛幻引擎創建一個完全類似的場景,讓設計師坐在車輛里直接做出改動顯然是更好的選擇。這種高效的流程可以改進設計并節省時間,為打磨整體體驗留出更多時間。工程師也能從設計師效率的提高中受益,他們可以集中精力處理重大技術功能,并和設計師一起監控性能,確保體驗的流暢度。

對于參與構建HMI系統的人來說,訪問虛幻引擎延展性極佳的C++ API接口能夠帶來全新的體驗,導航、音樂和汽車設置服務等后端服務功能,可以通過一個簡潔的API接口公開給藍圖中的可視化腳本語言。
例如,逐向導航可以觸發一個C++委托,并由該委托觸發一個藍圖事件,然后,設計師可以將攝像頭運動或控件與該藍圖事件掛鉤,在屏幕上播放一段動畫。注意,是設計師在其設計中最終啟用了該功能,而不是工程師,這是實現設計驅動型研發的核心。
除了藍圖可視化腳本和可擴展的C++代碼庫,HMI開發者也可以自由運用虛幻引擎豐富的工具集,其中就包括Niagara視效系統,它可被用于創建和實時預覽粒子效果。
Niagara為HMI設計開辟了全新的創意可能性,充電效果可以顯示電動車對其電池狀態所作的反應,不同的效果可以顯示汽車中不同功能的作用,而對于需要贏得駕駛者信賴的四級自動駕駛車輛來說, 還有比直接向駕駛者展示車輛眼中的路況更好的方法嗎?
得益于在游戲領域的經驗,虛幻引擎還為HMI的生產提供了一流的可視化功能,它的車漆材質和反射效果可以為車輛創造最高品質的實時圖像,設計師還可以使用各種汽車材質和著色器來展現自己對汽車HMI的設想。

隨著新能源車型的普及,實時展示能源消耗情況的能源狀態可視化和展示車輛感知環境的ADAS可視化,有了數字屏幕和虛幻引擎工具套件,創造更豐富的視覺效果變得可能。虛幻引擎在汽車硬件上支持OpenGL ES3.2和Vulkan,可實現殿堂級的渲染,以極高的效率在屏幕上呈現最佳的視覺效果,虛幻示意圖形UI設計器提供可擴展且強大的內置UI框架,可以讓設計師用由C++支撐的藍圖輕松創建出他們想要的HMI控件。

引擎的分析工具套件,如Unreal Insights,可確保設計師設計的應用程序運行流程、性能良好,并實現流暢的用戶交互。用戶還可以通過無線方式(OTA)動態加載可下載內容包,從而快速更新系統,讓你快速修改HMI體驗中的功能和內容。而快速的風格切換功能可以讓用戶通過按鈕快速定制用戶界面的方方面面,實現車輛的個性化定制。

擁有自動駕駛功能的車輛越來越多,車內娛樂系統的體驗及表現將成為年輕用戶購買汽車的重要考慮因素。具有游戲開發基因的虛幻引擎將是開發車內游戲和娛樂的最佳平臺,創造更具個性的語音助手、交互形象、特殊動態效果或擬人化角色,使用虛幻引擎作為HMI平臺,這些設想都有可能成為現實。





總結
隨著5G和車聯網技術的發展,科技、智能、人性化設計正在重新定義未來汽車人機交互新體驗。多屏聯動、全液晶儀表、車載信息娛樂系統IVI、ADAS高級駕駛輔助系統、語音識別、AR HUD等技術正在迅速普及到智能汽車中,虛幻引擎,讓一致性體驗貫穿整車HMI設計開發流程,通過直觀的可視化方式,創造更豐富更個性的車機內容和體驗,讓設計驅動體驗,讓智能不再受開發平臺的限制,最大程度發揮設計的優勢!


文章轉載:未來出行實驗室

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