隨著現代汽車由高排放機械交通工具向環保型移動智能空間的轉變，很多舊時代的零部件慢慢地消失在了人們的視野之中。
在電動化、智能化浪潮的洗禮下，大家耳熟能詳的發動機、油箱、變速箱、各種各樣的機械和液壓系統都在逐漸淡出大家的視線。
除了這些，還有一個正在被HUD（抬頭顯示系統）慢慢取代的零部件——儀表盤。
今天我們談一談AR HUD，它是HUD大類中最靚的仔。
01
大語言模型之所以可以口若懸河、舌燦蓮花，是因為學習到了語言和文字中的統計關系，從而具備了顧名思義和望文生義的能力。
顧AR HUD之名而思其義，AR HUD可以拆解為AR增強現實和HUD抬頭顯示兩大核心要素。
AR的核心價值在于虛擬信息與真實世界的深度融合，通過行車信息、智能駕駛信息與真實道路的完美貼合，實現沉浸式的場景交互，降低駕駛員的認知負荷。
HUD的核心價值在于將信息呈現于司機視線正前方的前擋風玻璃上，避免了視線和注意力在遠處道路和近處儀表盤之間的頻繁切換，緩解駕駛員的視覺疲勞，提升駕駛安全。
在搭載儀表盤的傳統汽車中，駕駛員獲取行車信息時需要將注意力從前方道路上轉移到儀表盤上。
對應到120公里/小時的車速下，視線偏離路面一秒鐘，車輛盲行的距離就超過了三十米！
AR HUD將可視化的基礎行車信息、智能駕駛意圖、預警信息投影到前擋風玻璃上，形成虛擬信息直接貼合到駕駛員應該注視的前方道路之上的視覺效果，可以顯著地減少視線偏離潛在危險的反應時間，提升駕駛的安全。
作為行車階段的安全助手，AR HUD將AR和HUD兩個特性深度融合，產生了1+1=2的效果。
它還可以化身為娛樂終端，通過提供影院級的觀影體驗，將駕駛艙轉變為休閑娛樂空間，這是1+1>2的化學效應帶來的前瞻性體驗。
華為系的至尊車型尊界S800就華麗麗地將這個功能展示了一番。
這個功能晃瞎了不少平民階層的眼，也著實讓人眼饞。
不過，隨著成本的下降，這個功能有望在未來兩三年里下探。
至于它的作用，我在這里提供一個視角，請大家備好小手絹，共情體會一番。
前段時間，福特CEO在一次訪談中表示，亞洲消費者待在車上的時間里有20%都處于靜止階段。
這個調查結果與前段時間地平線掌門人余凱的一個觀點有異曲同工之妙。
很有生活經驗的余博士表示，公司是屬于老板的，家里是屬于老婆的，只有汽車才是真正屬于自己的空間。
對余博士的這句話，很多有切身體會的司機朋友深以為然。
對習慣了默默奉獻的顧家男而言，在這20%的靜止時間里，完成的是社會人和家庭頂梁柱之間的角色轉換。
在這個精神的避難所里，在這個完全屬于自己的空間里，這些有淚不輕彈的男人們慢慢地調整著內心的壓力，為的就是將洗干凈的情緒帶進家門里。
AR HUD可以幫助他們完成這場至關重要的情緒交接儀式。
司機可以自在地陷在座位里，在AR HUD的幫助下，通過前擋風玻璃享受一場私人電影。
由于圖像是投射到遠方的擋風玻璃上，雙眼無需像看手機或中控屏那樣頻繁重新對焦，極大地減少了疲勞感。
同時，周遭環境的微光和車輛本身的輪廓依然可見，這種既沉浸在故事里，又未完全脫離現實的半透明疊加態創造出一種獨特的安全感與抽離感，讓情緒釋放得更安心、更徹底。
不說了，先哭一會兒吧！
02
作為一種精密的光學系統，AR HUD的光學系統中主要包含PGU和反射鏡組兩大模組。
PGU用于原始圖像的生成，反射鏡組用于光信號的傳輸與圖像的塑造。
也就是說，PGU生成一個明亮、清晰、色彩豐富的初始圖像，這是整個光學鏈條的起點。
反射鏡組將PDU生成的小尺寸圖像經過一系列復雜的光路處理，最終在駕駛員前方的擋風玻璃上形成一個視野開闊、位置深遠的大尺寸虛像。
兩者緊密協作，共同決定著AR HUD的最終顯示效果。
作為一種復雜的光-電系統，PGU和反射鏡組體現的是光層面的核心技術，其電層面的核心技術則主要體現在致力于將虛擬信息無縫、穩定且精準地疊加到真實的駕駛場景中的AR算法上。
要實現精準的虛實融合，AR算法首先要完成精確的空間感知與注冊，這是所有AR效果的基礎。
也就是說，在AR HUD中，需要融合GPS、IMU、車速傳感器等數據，精確地計算出車輛自身的位置、姿態和運動狀態。
同時通過前置攝像頭、激光雷達等傳感器實時感知并重建周圍環境的三維結構，識別出車道線、車輛行人等關鍵目標。
然后再通過復雜的坐標變換，將虛擬信息中的世界坐標系與真實環境的物理坐標系精準對齊，從而確保虛擬的AR信息能夠準確地貼在真實的路面和車道上。
在“感知-數據處理-信息顯示”閉環中的數據處理環節，AR HUD算法的核心目的是降低延遲和克服抖動。
為了避免虛擬信息滯后于真實世界產生的嚴重漂移感，AR HUD會采用預測算法，根據車輛和目標的當前運動狀態預測在未來某個時刻的目標位置。
從而通過提前計算投影位置和渲染虛擬圖像，有效地抑制畫面的滯后和跳動。
在信息顯示環節，渲染引擎需要根據環境的光強動態調整虛擬物體的亮度和顏色，避免過亮或過暗，保證光影的一致性。
還需要正確計算虛實物體之間的前后關系，處理遮擋關系，增強沉浸感和真實性。
更關鍵的，由于汽車前擋風玻璃是一個曲面，會扭曲投射的圖像，算法需要通過反向畸變處理進行畸變校正，從而顯示出形狀正確的虛像。
作為一種復雜的光-機-電系統，在機械層面，AR HUD可以通過被AI/AR眼鏡帶火的光波導技術，極大地壓縮光學引擎的體積，從而在根本上解決空間占用大的難題。
在散熱方面,通過導熱界面材料建立高效的熱量傳遞通道，將內部熱量快速引導至外部。
通過金屬散熱結構、主動和被動散熱設計，對光源、顯示這些主要熱源散熱，從而解決熱管理方面的核心挑戰。