AR-HUD的数字显示界面带来怎样效果？

如果你对该问题感兴趣的话，推荐你看看《增强现实抬头显示AR~HUD白皮书》这篇报告，下面是部分摘录的内容，具体请以原报告为准。

1.沉浸感的视觉提升

AR-HUD 在传统 HUD 基础上，凭借更大的视场角、 图像叠加增强技术的导入、大眼盒、高分辨率、高对比度等 特点为车内驾乘人员带来了更优的沉浸式体验效果。

大 FOV 提升视野覆盖范围，体验开阔场景

FOV 是从驾驶员眼点位置出发到 HUD 虚像边缘的连 线夹角，表征了图像的大小，其大小影响驾驶员所观看到 的场景尺寸。传统 HUD 的水平 FOV 一般在 8 度以内，而 AR-HUD 对 FOV 的要求需要达到 10 度以上，这样才能 实现跨车道显示。

FOV 分为 HFOV（水平虚像视场角）和 VFOV（垂直 虚像视场角）。目前普通的 HUD 产品 HFOV 主要在 5° ~ 8°水平，少数产品可以达到 9°；VFOV 多数处于 3°以 下水平。

在车道级导航时，AR-HUD 的 HFOV 数值达到 10°， 在 30 米远处可覆盖 1 个车道；HFOV 数值 13°，在 30 米 处可以覆盖 2 个车道。在和远景贴合，VFOV 为 3°时，虚 像无法同时覆盖车头地面近距离和人眼水平及以上的视野范 围，影响虚像贴合体验；VFOV 为 5°时，虚像可同时覆盖 车头前地面 15 米到水平视野范围。

FoV 13*5在距离前 车 100 米处就可以将完整警示标识呈现在风挡上；而 FoV 10*3需要在距离前车 0~26 米这个范围才 能显示完整警示标识，超过 26 米车距就无法将完整警示图 标显示在前车之上。换而言之，FoV 越大安全警示信息提 示得越早，留给驾驶员反应的时间越充裕；FoV 越小警示 信息提示得越晚，留给驾驶员反应时间越有限。

图像叠加增强技术，虚拟与现实合而为一

AR-HUD 的 AR 导航效果取决于 AR 引擎功能的实现， AR 引擎的功能可分为两大类：融合数据和生成图像。AR 引擎可以从车机系统、车载导航定位模块、ADAS 模块获 取驾驶员感兴趣的信息，结合观察者当前视线方向，完成感 兴趣信息与实景的准确贴合，并利用构图渲染引擎将需要显 示的信息以自然的距离叠加在实物上，融为一体，使人眼、 HUD 显示画面与真实道路在一条视线之上，与实际状况实 时匹配，让驾驶员体验沉浸式视觉效果。

AR 引擎的原理是在现实世界的基础上叠加数字信息， 从而提高驾驶员对路面信息的认知能力，并改善驾驶体验。 这种虚拟与现实的融合体验取决于 AR 引擎所能支持的 ARHUD 光学 FOV 尺寸和虚拟图标与现实世界的贴合精度。 

由此可见，在驾驶员视野进行有意义的信息表达， FOV 越大、图标与现实世界贴合精度越高，用户的沉浸式 体验越好。

2.减少眩晕感与驾驶疲劳，提升驾驶体验

减少眩晕感

由于传统 HUD 虚像显示距离较近，很容易造成驾驶员 的视觉辐辏问题，从而导致眩晕感，威胁驾驶安全。ARHUD 的显示距离增大到 7 米以上，驾驶员双眼观察虚像时， 双眼视线近乎平行，不在需要额外的调整，因此可以避免视 觉辐辏，从而减少眩晕感。同时虚像显示距离的增大也可以 有效地避免双眼视差造成的不舒适体验。

预防驾驶疲劳

虚像距离是驾驶员眼点到 HUD 虚像之间的距离，更远 的虚像距离可以减少驾驶员视觉焦点在虚像与现实之间切 换的视觉深度适应时间，从而减少驾驶疲劳。

图像质量关系到驾驶员观察图像的效果，高分辨率、合 理颜色深度、亮度等多重因素共同决定了图像质量。例如， HUD 颜色饱和度的合理设置能够让驾驶员轻松有效注意到 预警信息，高分辨率可以让图像清晰显示，驾驶员不必长时间重复辨别图像。

3.通过科学的界面设计预防分心驾驶

AR-HUD 融合了真实世界与虚拟信息，涵盖座舱、智 能驾驶等多维度信息，但多种类、大容量的信息显示容易导 致分心驾驶，可与液晶仪表、中控屏分工协作，定位于车与 路、车与周边环境的安全、行车信息增强现实显示，再通过 科学的界面设计进一步减少分心驾驶。

根据任务类别，提供重要度高的信息。驾驶员的驾驶任 务分为一般控制任务、机动控制任务和策略任务，策略任务 需要驾驶员推理和构思，对注意力分配需求更为强烈，重要 度最高。AR-HUD 需要优先提供与技术任务执行直接相关 的信息，对非技术任务过多展现反而会导致驾驶员分心，尽 可能减少信息负载和认知负荷。

考虑驾驶员的人因需求，注重数据可视化、图形差异化。 对于速度信息，尽可能用数字展示，无需驾驶员再进行图形 与数字的转化。对于不同类别的信息，用不同图形展现，让 驾驶员更容易理解和辨别信息。展示信息均为必要信息，保 证驾驶员可以在短时间内对信息进行有效识别。

交互元素简约突出。合理设计提示和预警符号颜色，可 选用不同的颜色组合吸引驾驶员注意力。动态效果设计以安 全为前提，不能过于繁杂，以免分散驾驶员注意力，更不能突兀，以免造成紧张感，影响决策；减少操作控制界面层级， 避免深层结构，复杂操作容易导致分心。