引領(lǐng)科技創(chuàng)新！解析 ET9 全球領(lǐng)先的 ARHUD

最近，NIO Day 2024 發(fā)布會上，NIO重磅發(fā)布的 ET9 旗艦車型，配備了全球領(lǐng)先的 ARHUD 產(chǎn)品！

       行業(yè)首發(fā)藍(lán)寶石全焦段 AR 平視顯示系統(tǒng)

       Sapphire Full-Range ARHUD

       全球最高標(biāo)準(zhǔn)空間貼合算法

       <20ms 端到端延時

       這款引領(lǐng)行業(yè)科技創(chuàng)新的產(chǎn)品，正是由 FUTURUS 未來（北京）黑科技有限公司為其定制開發(fā)的。這一切的背后，有著 FUTURUS 對技術(shù)難題的持續(xù)攻堅克難，同時也源于 FUTURUS 對行業(yè)標(biāo)桿的深入學(xué)習(xí)與持續(xù)超越。

       在全球范圍內(nèi)，對于高品質(zhì) ARHUD 的定義已經(jīng)趨于一致。

       例如，國際品牌標(biāo)桿奔馳 S 級（日本精機(jī)）對 ARHUD 的定義如下：

       1.  提供比 WHUD 更豐富的信息展示、與實景融合的導(dǎo)航指引，駕駛輔助功能的可視化；

       2. 將導(dǎo)航的轉(zhuǎn)向箭頭、距離提示等以更直觀的 3D 圖像穩(wěn)定顯示在前方道路上，與實際路況融合，通過虛擬箭頭和路線提示引導(dǎo)駕駛者在復(fù)雜路口和岔道做出正確選擇；

       3. 實現(xiàn)與實景的融合，將車輛相關(guān)信息與前方道路、建筑物等實景無縫融合，提供更具沉浸感和直觀性的駕駛體驗，減少駕駛者視線轉(zhuǎn)移；

       4. AR 融合效果在車輛加速、減速或轉(zhuǎn)彎時會動態(tài)變化，提供更生動和實時的反饋。

       再比如，中國品牌標(biāo)桿問界 M9（華為）對 ARHUD 的定義如下，進(jìn)一步體現(xiàn)了光學(xué)、算法和功能的結(jié)合：

       1.光學(xué)品質(zhì)層面：

       ? 首先要足夠清晰

       ? 對比度和亮度要足夠高。

       2.軟件及算法層面：

       ? 基于多方面信息實現(xiàn)座艙空間與世界空間聯(lián)動綁定，解決 AR 顯示延遲和誤差問題，實現(xiàn) HUD 顯示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

       3.功能層面：

       ?  實現(xiàn)與智能駕駛的深度融合，提供實景導(dǎo)航信息和其他輔助駕駛信息。

       ?  提供 AR 導(dǎo)航指引、車道偏離預(yù)警、變道指引、跟車目標(biāo)識別、障礙物碰撞預(yù)警等安全提示功能。

       ?  將地圖 POI 信息與實景疊加，實時標(biāo)注顯示停車場、餐廳、購物場所等地點信息。

       ?  提供巨幕觀影等娛樂功能，讓駕駛員在休息時享受極致的娛樂體驗。

       日本精機(jī)與華為作為行業(yè)標(biāo)桿，以對 ARHUD 光學(xué)性能、AR 引擎技術(shù)以及用戶體驗的極致追求，樹立了全球參考標(biāo)準(zhǔn)。同時，中國的其他供應(yīng)商也在這一領(lǐng)域你追我趕，彼此激發(fā)創(chuàng)新活力，推動行業(yè)技術(shù)水平不斷躍升，助力中國 ARHUD 在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)引領(lǐng)。

       FUTURUS 為 ET9 定制開發(fā)并成功量產(chǎn)的光場 ARHUD，不僅達(dá)到行業(yè)標(biāo)桿的極致要求和水準(zhǔn)，還在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了深入的技術(shù)攻關(guān)。

       通過自主創(chuàng)新的 PGU（圖像生成單元）設(shè)計

       達(dá)成了以下突破

       1.超高亮度：實現(xiàn)了遠(yuǎn)高于行業(yè)常規(guī) 12000～13000 nits 的最高亮度，達(dá)到 15000～20000 nits（可根據(jù)客戶需求定制）。這一創(chuàng)新有效解決了 HUD 在極端場景下亮度不足的問題，使 HUD 能夠適應(yīng) 99%以上的使用環(huán)境，在例如強(qiáng)光下的路面反射、正前方有白色車輛或車尾反光等復(fù)雜條件下，畫面依然清晰可見。同時，這一硬件性能提升，為 HUD 替代傳統(tǒng)儀表提供了基礎(chǔ)，也為 HUD 顯示電子后視鏡等功能的應(yīng)用場景帶來了更優(yōu)質(zhì)的體驗。

       2.超高對比度：實現(xiàn)了 5 倍于行業(yè)常規(guī)對比度，呈現(xiàn)更加通透的畫質(zhì)表現(xiàn)，尤其在夜間場景、從明亮環(huán)境進(jìn)入暗環(huán)境等場景下，有效解決了藍(lán)色灰框背景（明信片效應(yīng)），提供高清高對比度的視覺效果。這一改進(jìn)顯著提升了用戶在各類場景中的使用體驗。

       通過獨家光學(xué)設(shè)計

       實現(xiàn)光學(xué)物理上的空間感與層次感

       ET9 全球首發(fā)并率先量產(chǎn)上市光場 ARHUD 技術(shù)方案。相比大眾 ID 和奧迪 e-tron 系列采用的傳統(tǒng)上下分層雙畫面設(shè)計，F(xiàn)UTURUS 創(chuàng)新性的“共軸光場技術(shù)”結(jié)合了近場 WHUD 與遠(yuǎn)場連續(xù)變焦 ARHUD，不僅帶來了更大的可視畫面，還極大提升了內(nèi)部空間利用率，開創(chuàng)了全新的顯示體驗，為用戶提供了更加前沿和智能的使用體驗。

       技術(shù)亮點與優(yōu)勢

       1. 增強(qiáng) AR 空間感與實景融合：共軸光場方案實現(xiàn)了 AR 層更遠(yuǎn)的虛像距離，帶來更強(qiáng)的 AR 空間感，與實景融合效果更加自然，顯著提升用戶的駕駛體驗。確保在動態(tài)駕駛場景中，信息與現(xiàn)實環(huán)境的完美契合。

       2. 近層 WHUD 彌補(bǔ)實際場景不足：WHUD 的引入為特定場景提供了解決方案，例如在堵車或低速場景中，AR 畫面可能因距離較遠(yuǎn)而鉆入汽車難以讀取時，WHUD 可在近層顯示關(guān)鍵信息，確保駕駛信息的完整性和易讀

       3. “可近可遠(yuǎn)”分層顯示，優(yōu)化 HMI 設(shè)計：分層顯示設(shè)計解決了單一界面信息過載的問題，使整體 HMI（人機(jī)交互界面）設(shè)計更加簡潔高效。通過按需顯示邏輯，不需要將所有信息堆疊在同一畫面，避免用戶視線被干擾。合理的交互設(shè)計引導(dǎo)還能自然延展用戶的視線焦點至遠(yuǎn)層信息，減少駕駛疲勞，提高安全性。

       4. 創(chuàng)新光路設(shè)計，確保穩(wěn)定顯示：通過核心光路的創(chuàng)新設(shè)計，確保畫面顯示的高度穩(wěn)定性，避免眩暈問題，進(jìn)一步優(yōu)化用戶體驗。

 軟件、算法和引擎

       AR Kernel? 空間計算引擎

       FUTURUS 專為 ARHUD 開發(fā)的“AR Kernel? 空間計算引擎”，通過融合整車傳感器數(shù)據(jù)（如車速、GPS、智能駕駛傳感器等），實現(xiàn)高幀率實時 3D 渲染與延時補(bǔ)償。該引擎精準(zhǔn)計算虛擬信息與現(xiàn)實環(huán)境的疊加位置，確保虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實場景無縫融合，為用戶帶來高度真實的 AR 視覺體驗。

       而依托于蔚來 ET9 的 Aquila2.0 天鷹座超感系統(tǒng)，AR Kernel? 可實時渲染呈現(xiàn)的感知數(shù)據(jù)品質(zhì)會獲得大幅提升，將更為精準(zhǔn)和細(xì)致，且不受大雪等極端天氣影響。

       而 SkyOS·天樞系統(tǒng)，其高帶寬、低時延、大算力等特性，在底層打通智駕硬件、計算平臺、通信與能源系統(tǒng)，實現(xiàn)對車控、智能駕駛、數(shù)字座艙等全域應(yīng)用的統(tǒng)一管理與協(xié)調(diào)，進(jìn)一步拓展了 AR Kernel? 未來可能性，可以在 AI 時代構(gòu)建真正的整車智能化 ARHUD 系統(tǒng)。

       核心優(yōu)勢：

       1．實時高精度融合：AR Kernel? 引擎可以實時融合處理多源數(shù)據(jù)，并在動態(tài)駕駛場景中精準(zhǔn)實時調(diào)整虛擬信息的位置，使其與現(xiàn)實環(huán)境保持匹配，達(dá)到“所見即所得”的效果。

       2．智能化信息呈現(xiàn)：引擎根據(jù)駕駛者需求智能優(yōu)化信息顯示，呈現(xiàn)關(guān)鍵內(nèi)容，避免不必要的視覺干擾，使駕駛者能夠?qū)Ｗ⒂谥匾畔ⅲ岣唏{駛安全性與便利性。

       3．極致的交互體驗：簡潔高效的設(shè)計邏輯，使信息顯示更加直觀、自然，貼合用戶的視覺習(xí)慣與使用場景，為駕駛輔助提供全方位支持，顯著提升人車交互體驗。

       AR Kernel? 空間計算引擎通過精準(zhǔn)融合虛擬與現(xiàn)實，配合高效直觀的信息呈現(xiàn)，成為 AR-HUD 技術(shù)的核心支撐，為未來智能駕駛創(chuàng)造了更便捷、更沉浸的交互方式。

FUTURUS AR Kernel?路測實拍

       毫秒級 RTP 系統(tǒng)延時FUTURUS 以用戶體驗為核心，創(chuàng)新性地開發(fā)了 RTP 延時補(bǔ)償算法，重新定義了 ARHUD 的顯示穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。RTP（Reality-to-Projection）時延是指從車輛傳感器感知真實世界及車輛姿態(tài)，到 ARHUD 完成高幀率實時渲染和動態(tài)補(bǔ)償?shù)臅r間延遲。通俗來說，就是車輛在行駛過程中，無論顛簸還是轉(zhuǎn)彎，AR 內(nèi)容需要多快才能精準(zhǔn)且穩(wěn)定地“錨定”在真實世界。
       通過顯著降低 RTP 時延，F(xiàn)UTURUS 確保了 AR 畫面的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性，從根本上避免 AR 畫面相對真實世界的漂移與錯位，為用戶帶來沉浸、流暢的視覺體驗。ARHUD 結(jié)合高幀率渲染技術(shù)，能夠根據(jù)車身姿態(tài)和環(huán)境動態(tài)實時調(diào)整 AR 畫面位置，即使在車輛劇烈運動時，也能與真實世界穩(wěn)定“錨定”。
       若缺乏 RTP 延時補(bǔ)償算法或延時過大，可能引發(fā)以下問題：

       1. 畫面漂移與錯位

       2. AR 內(nèi)容與真實環(huán)境不同步，導(dǎo)致畫面相對于現(xiàn)實環(huán)境產(chǎn)生錯位或漂移。這不僅干擾駕駛決策，還會增加駕駛者的視覺負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響駕駛安全性。

       3.  穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性下降

       4. 車身運動引發(fā)的動態(tài)變化若無法實時補(bǔ)償，將導(dǎo)致 AR 導(dǎo)航、智駕信息等關(guān)鍵信息滯后或錯位，直接降低信息顯示的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性，影響 AR 導(dǎo)航和駕駛輔助功能的體驗。

       5. 眩暈感與不適

       6. 畫面與實際環(huán)境的不同步會導(dǎo)致駕駛者產(chǎn)生視覺與運動感受不匹配的眩暈感，尤其在長時間駕駛時，會顯著影響駕駛舒適度。

       7. 駕駛風(fēng)險增加

       8. 延時過大的情況下，關(guān)鍵信息（如導(dǎo)航指引、車道標(biāo)識或智駕反饋提醒等）可能出現(xiàn)滯后或視覺誤差。這種不準(zhǔn)確的信息會增加駕駛者的誤判風(fēng)險，潛在威脅駕駛安全。

       9. 用戶體驗與信任受損

       10.延時過大或 AR 畫面不穩(wěn)定，會削弱用戶對 ARHUD 系統(tǒng)的信心，致用戶對 ARHUD 技術(shù)產(chǎn)生疑慮，降低對品牌和技術(shù)的認(rèn)可度，進(jìn)而影響市場口碑及產(chǎn)品接受度。用戶甚至可能因此放棄使用該技術(shù)。

       因此，確保 ARHUD 顯示具備超高穩(wěn)定性的 RTP 時延補(bǔ)償算法，是保證用戶體驗舒適流暢、提升駕駛安全性并推動 ARHUD 技術(shù)廣泛應(yīng)用，提高市場滲透率的關(guān)鍵。

       蔚來 ET9 先進(jìn)數(shù)字架構(gòu)，為 RTP 時延進(jìn)一步降低，提供了更多可能性，可挖掘的潛力更大。
       通過以上一系列技術(shù)創(chuàng)新，F(xiàn)UTURUS 不僅解決了當(dāng)前 ARHUD 技術(shù)的核心難題，還在整機(jī)性能、體驗優(yōu)化與場景適配性上實現(xiàn)了全面突破，為行業(yè)樹立了全新的標(biāo)桿，同時也為 ARHUD 技術(shù)的發(fā)展開辟了全新方向。
       以極致用戶體驗為目標(biāo)，F(xiàn)UTURUS 以中國式科技創(chuàng)新，打破了國外的專利封鎖和技術(shù)壟斷，展現(xiàn)出中國科技公司的獨特優(yōu)勢與全球競爭力，正攜手行業(yè)逐步走向世界領(lǐng)先。

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