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动点汽车:加码智能网联生态,实时引擎 Unity 正成为智能汽车行业的新驱动

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【摘要】 编者按:伴随着智能车联网时代的到来和电动车市场的火热,如何趁着智能化、数字化之势而上,打造具有丰富、高端体验感的次世代汽车产品,已经成为整个汽车行业追求的目标。而在这背后,Unit......

编者按:伴随着智能车联网时代的到来和电动车市场的火热,如何趁着智能化、数字化之势而上,打造具有丰富、高端体验感的次世代汽车产品,已经成为整个汽车行业追求的目标。而在这背后,Unity 凭借积累多年的实时 3D 技术,正成为智能汽车圈的 " 软 " 驱动力和强大的助推新 " 引擎 "。

听说过 Unity 的人可能多少都知道,这是一家游戏引擎公司。作为驱动全球一半以上游戏、71% 以上手游的创作和运营平台,Unity 的野心却远不止于此。几年前,Unity 就开始积极布局汽车、制造、工程建设等泛工业领域,并凭借其过硬的实时 3D 技术和不断完善的工具链在行业中占据了一席之地。那么,Unity 是如何多维度推动智能汽车行业前行的呢?近日,动点汽车 AutoNode 对 Unity 大中华区工业事业部总监龚敏彦进行了专访,揭开 Unity 的面纱,一窥这家科技公司的硬核技术。

人机交互正成为次世代智能驾驶的必争之地

近年来,智能网联汽车被国家定为汽车发展的战略方向。" 智能互联 "、" 新四化 "、" 次世代智能汽车 " 等概念不断为汽车市场开辟新道路,今年的上海国际车展再度将这些概念推上高峰。6 月初,百度和吉利的合资品牌集度汽车宣布其首款概念车将于 2022 年正式发布,标志着又一家跨界造车新势力入局,科技公司造车进入了白热化状态。

如今,微软、苹果、百度、华为、小米等科技企业纷纷入场 " 造车 "、新能源汽车市值高涨的背后,实际上是汽车高价值产业链的转移:从传统的生产制造,逐渐转移至信息系统的集成。人们几乎已经达成共识,即未来的智能汽车绝不仅仅是一个出行工具,更是一个新的交互平台。

未来的车载 HMI 概念图

在龚敏彦看来,未来的智能汽车就是一部大型可移动的智能手机。早期,汽车品牌主要注重造型和品牌打造,而品牌、造型和性能也是大部分消费者购车时考虑最多的因素。当次世代智能汽车时代到来,消费者对驾乘体验提出了新的需求,造型和品牌的影响力在逐渐下降,传统车企的品牌优势也开始逐渐减弱。如今的汽车买家比起车辆性能或能耗,往往更加关注车辆的功能性和交互性。

随着车机性能不断提升,中控屏幕越来越大。屏幕越大,带来的机遇也越多,可以实现的使用场景也越丰富。人机交互界面 ( HMI ) 成为了整体汽车体验的重要一环,因此车企纷纷加码智能驾驶体验差异化。原来 2D 的、静态的画面已经无法满足次世代智能驾驶体验的需求,取而代之的则是丰富的、可交互的 3D 内容。而当智能汽车作为典型的人机交互场景,逐渐成为继手机、电脑后的人机交互新 " 战场 " 时,Unity 能够为更高级别的智能化体验提供关键的基础设施,并可能将其在移动端实现的成果复制到车机上。

从研发需求出发,跨平台能力大幅提升效率

其实 Unity 作为一家游戏引擎科技公司进军汽车领域,并非 " 介入 ",而是如今的 " 造车 " 真切地需要用到这项技术——实时 3D 技术。当高质量 3D 画面和互动性成为汽车体验脱颖而出的关键,甚至有不少车企还更前一步在探索车内的 XR 沉浸式体验,原来传统的开发工具自然也不再适用。汽车 HMI 研发需要引进新的技术,以更低的成本、更快速地创造所需的内容工具。而丰富的、可交互的 3D 内容,正是游戏引擎 Unity 的强项。

" 过去十年,在交互式应用领域,Unity 已经拔得头筹,你可以看到一半以上的游戏、VRAR 应用都是用 Unity 做的。而如今 Unity 也有机会成为未来智能汽车的底层技术引擎。" 龚敏彦表示。

Unity 的跨平台能力能够支持 20 多家主流平台,不管是 iOS、安卓还是 VR 头显。龚敏彦把车视为一个新的终端,一个新的集成的沉浸式人机交互平台。" 现在,不管是在手机上、在车里、在家里,还是在电视上,大家都在寻求所谓的无缝体验,而为无缝体验提供核心支撑的能力,就是跨平台,Unity 则可以驱动集车载信息娱乐、沉浸式增强现实、导航和多媒体技术为一体的未来汽车体验。"

在 Unity HMI demo 上玩赛艇游戏

这样的跨平台能力对于车机来说其实尤为重要,因为目前的车机平台十分碎片化,不同厂家选用的硬件平台、软件平台、操作系统都是不一样的。对于一般的开发工具来说,无法做到一个应用支撑这么多平台,而 Unity 的跨平台特性则能够支撑高中低端的车机系统部署。龚敏彦表示:" 即时是同一个车厂,每个车的 SoC 都不尽相同。Unity 却能做到一次开发实现多端部署,大大提升开发者的效率。"

基于芯驰 X9 芯片、以 hypervisor 虚拟机架构运行的三个车载系统上的 Unity HMI,分别是 Linux 的汽车仪表盘、Android 的游戏应用、和 Android 的另一个三屏 HMI demo

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此外,过去通常使用传统工具开发 HMI,而不太注重三维开发。在次世代的智能车中,Unity 提供了统一平台的完整工具链,从 HMI 的设计,一直到它的开发和运营,这有助于大幅提升开发 HMI 的效率,解决工作流程断裂、平台碎片化的痛点。

Unity 全方位布局智能网联汽车

目前,Unity 已经在与整车厂以及各级供应商合作,打造次世代的 HMI 体验。比如近期 Unity 宣布了与位置数据公司 HERE 的合作,双方在 Unity 引擎中使用 HERE 的 3D 城市数据开发了一个车载信息娱乐系统 ( IVI ) 的概念验证应用,展示了充满未来感的宽屏 3D 旧金山城市导航体验。HERE 的客户包括戴姆勒、宝马、先锋等。此外,去年 Unity 还宣布了与多家 HMI 生态内公司的合作,其中包括大陆集团旗下的 Elektrobit ( EB ) 和恩智浦半导体。而在中国,据介绍,十大整车厂中已经有至少六家在跟 Unity 达成了 HMI 方面的合作。

Unity 与 HERE 合作的沉浸式 3D 导航系统

龚敏彦称:"Unity 在两年前就开始布局 HMI,我们在全球拥有研发团队,并在中国市场设有支持团队。在产品端我们正在打磨 HMI 编辑器,会在不久的将来推出。"

不仅是车载 HMI,Unity 还在智能网联汽车的其他领域频频发力,全方位布局。

在自动驾驶领域,龚敏彦认为自动驾驶是感知系统、计划性系统和执行系统的结合,而在感知环节早期,Unity 能够在研发阶段提供虚拟环境,帮助汽车优化基于强化学习或者虚拟数据的算法。感知、规划和控制算法完成后则需要大量验证,这是自动驾驶较大的难点之一。然而,实际验证的成本非常高,并且很难发现边缘案例,比如偶发性事故案例。但是这些特殊案例可以在虚拟环境里面模拟出来。" 在虚拟环境中测跑几亿英里对于车厂只是一个算力的问题,不是时间的问题。目前所有的自动驾驶汽车的测试过程中,虚拟测试都是一个重要环节。" 龚敏彦介绍道。

去年,Unity 就与上海国际汽车城达成了 " 自动驾驶虚拟仿真平台 " 的合作,共同构建了整个安亭区域超过 100 平方公里范围内城市道路区域的数字孪生,帮助智能网联汽车企业进行虚拟自动驾驶测试和培训。前不久,Unity 还与韩国万都合作,利用在 Unity 中构建的虚拟环境去提升高级驾驶辅助系统(ADAS)的感知能力。

在 Unity 引擎中构建城市环境数字孪生

此外,基于 Unity 的交互式虚拟体验还被诸多车厂引入整车开发流程和营销环境,用以提升生产效率和销量。比如沃尔沃的设计师和工程师在使用 Unity 创建的沉浸式环境中体验和测试车辆状态,用虚拟视觉化的方式进行研究、建模、原型设计和用户测试来验证想法,这在现实世界中几乎不可能做到。沃尔沃还借助 Unity 中的 XR 环境,在从生产到售后的汽车全生命周期关键阶段,辅助针对专业人员的培训。

利用 Unity 创建的 XR 环境做虚拟培训

谈及未来,龚敏彦认为 Unity 在游戏领域的技术积累是其在汽车 HMI 领域成功的优势。" 随着自动驾驶程度越来越高,对人机交互的需求越来越强。未来当人们真正进入无人驾驶阶段,如何利用车上的时间将成为一个关键的问题。  Unity 可以利用人的碎片时间,把游戏基因的优势呈现到汽车上。比如说当你回到家,你在车库停的那三分钟就会有一些车上的游戏,这些在未来也是一个新的市场。"

可以预见的是,未来智能汽车市场上,沉浸式、高端体验的产品竞争将愈发激烈。而以 Unity 为代表的实时 3D 技术,或许就是车企们快速形成差异化竞争力的关键之一。

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