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技术文章 |UE虚幻引擎,缩短HMI设计流程,创造一致性的智能座舱新体验

发布时间:2020-12-16

浏览次数:112

智能座舱的科技感与智能化正在成为新世代用户们选购汽车的关键决定要素,越来越多的用户对驾驶过程中的视觉环境、人机交互体验、辅助驾驶功能等等提出了更高的要求,智能化趋势已经不可逆转,无论是传统主机厂,还是新势力品牌也纷纷发力智能座舱,通过丰富的人机交互内容,向用户提供最佳的驾乘体验。


智能汽车的到来,给汽车HMI带来了跨越式的发展,汽车HMI也不仅仅停留在界面设计的维度上,我们需要从硬件、软件、HMI设计、系统和平台等维度去综合考虑,并基于车机的使用场景,设计出最优的人机交互设计方案,才能满足日益增长的车内娱乐化需求,汽车行业的人机交互变革期已经来临。





虚幻引擎 创造一致性的HMI设计与体验

过去几年,汽车HMI整个流程存在一个很大的问题,那就是设计软件和开发软件没有完全打通,导致汽车HMI的设计稿并不能完全还原到整车的设计里面,前期的设计稿要经过很多次的修改,才能满足开发软件的开发需求,导致设计和开发周期过长。


从设计流程来看,汽车HMI的整个流程主要包括产品定位与战略阶段、概念设计阶段、设计开发阶段、工程车阶段、生产和运营阶段。概念设计与设计开发阶段,需要完成对产品功能配置、内饰设计、市场竞品对标、人因分析、软硬件约束、功能需求定义、交互设计、视觉设计的整个流程,而到了工程实现阶段,需要demo台架验证、系统开发、软硬件集成、整车测试与HMI评价等阶段。

在传统的HMI工作流程中,设计过程中,设计师的设计流程图和设计效果图,几乎很少能迅速看到在汽车实物上的真实的体验和交互效果,因为这需要工程师进一步开发并在车辆或台架上才能演示。如果有一个软件可以将这几个阶段集成到一起,实时展现逼真的交互效果,将会大大缩短HMI设计迭代时间。虚幻引擎打破传统HMI工作流程,结合了最新的协作流程和设计流程,可用于创建汽车HMI、信息娱乐和数字驾驶舱体验,让设计师快速迭代设计并整合功能,从而动态地影响项目。


汽车HMI是汽车产业全新的开拓方向之一,而虚幻引擎提供了一整套工具集来支持设计的无代码开发与复现,设计师可以几乎实时地在车辆中看到他们的设计,这种快速迭代的设计流程也可以让设计师获得即时反馈,并通过不断测试完善设计。
例如,设计师提出的某个HMI界面可能因为太阳角度问题导致反光而功能不可见时,测试者通过虚幻引擎创建一个完全类似的场景,让设计师坐在车辆里直接做出改动显然是更好的选择。这种高效的流程可以改进设计并节省时间,为打磨整体体验留出更多时间。工程师也能从设计师效率的提高中受益,他们可以集中精力处理重大技术功能,并和设计师一起监控性能,确保体验的流畅度。

对于参与构建HMI系统的人来说,访问虚幻引擎延展性极佳的C++ API接口能够带来全新的体验,导航、音乐和汽车设置服务等后端服务功能,可以通过一个简洁的API接口公开给蓝图中的可视化脚本语言。
例如,逐向导航可以触发一个C++委托,并由该委托触发一个蓝图事件,然后,设计师可以将摄像头运动或控件与该蓝图事件挂钩,在屏幕上播放一段动画。注意,是设计师在其设计中最终启用了该功能,而不是工程师,这是实现设计驱动型研发的核心。
除了蓝图可视化脚本和可扩展的C++代码库,HMI开发者也可以自由运用虚幻引擎丰富的工具集,其中就包括Niagara视效系统,它可被用于创建和实时预览粒子效果。
Niagara为HMI设计开辟了全新的创意可能性,充电效果可以显示电动车对其电池状态所作的反应,不同的效果可以显示汽车中不同功能的作用,而对于需要赢得驾驶者信赖的四级自动驾驶车辆来说, 还有比直接向驾驶者展示车辆眼中的路况更好的方法吗?
得益于在游戏领域的经验,虚幻引擎还为HMI的生产提供了一流的可视化功能,它的车漆材质和反射效果可以为车辆创造最高品质的实时图像,设计师还可以使用各种汽车材质和着色器来展现自己对汽车HMI的设想。

随着新能源车型的普及,实时展示能源消耗情况的能源状态可视化和展示车辆感知环境的ADAS可视化,有了数字屏幕和虚幻引擎工具套件,创造更丰富的视觉效果变得可能。虚幻引擎在汽车硬件上支持OpenGL ES3.2和Vulkan,可实现殿堂级的渲染,以极高的效率在屏幕上呈现最佳的视觉效果,虚幻示意图形UI设计器提供可扩展且强大的内置UI框架,可以让设计师用由C++支撑的蓝图轻松创建出他们想要的HMI控件。

引擎的分析工具套件,如Unreal Insights,可确保设计师设计的应用程序运行流程、性能良好,并实现流畅的用户交互。用户还可以通过无线方式(OTA)动态加载可下载内容包,从而快速更新系统,让你快速修改HMI体验中的功能和内容。而快速的风格切换功能可以让用户通过按钮快速定制用户界面的方方面面,实现车辆的个性化定制。

拥有自动驾驶功能的车辆越来越多,车内娱乐系统的体验及表现将成为年轻用户购买汽车的重要考虑因素。具有游戏开发基因的虚幻引擎将是开发车内游戏和娱乐的最佳平台,创造更具个性的语音助手、交互形象、特殊动态效果或拟人化角色,使用虚幻引擎作为HMI平台,这些设想都有可能成为现实。





总结
随着5G和车联网技术的发展,科技、智能、人性化设计正在重新定义未来汽车人机交互新体验。多屏联动、全液晶仪表、车载信息娱乐系统IVI、ADAS高级驾驶辅助系统、语音识别、AR HUD等技术正在迅速普及到智能汽车中,虚幻引擎,让一致性体验贯穿整车HMI设计开发流程,通过直观的可视化方式,创造更丰富更个性的车机内容和体验,让设计驱动体验,让智能不再受开发平台的限制,最大程度发挥设计的优势!


文章转载:未来出行实验室