发布的《裸眼3D专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第5期》,对汽车裸眼3D的应用现状、技术路线、应用场景、主机厂和供应商应用、专利情况、发展趋势等进行分析研究。
裸眼3D能够提供更为生动形象的人机交互,有望成为下一代车内显示的重点
裸眼3D,就是在不借助眼镜、头盔等外在设备的前提下,肉眼可以直观看到立体的视觉效果。其基本原理是:人类双眼存在大约60mm间距,在观看物体时,左眼和右眼视网膜上的物体成像会存在一定程度的水平差异,也就是视差。大脑通过视差去判断物体的远近。大脑将映入双眼的两幅具有视差的图像通过视神经中枢的融合反射,以及视觉心理反应从而形成三维立体感觉。
作为一项新兴显示技术,裸眼3D在消费电子端已有应用,例如裸眼3D广告屏、裸眼3D PAD等,消费者习惯正在培养。而在车内,裸眼3D的应用也正在悄然展开。
现阶段,裸眼3D在车内的应用主要有四种方案:裸眼3D仪表、裸眼3D光场屏、空中成像(全息显示)、3D AR-HUD。通过裸眼3D技术,用户不再需要AR/VR等设备即可实现3D视觉,实现生动形象的车内交互,因此裸眼3D将成为下一代车内显示的重点。
裸眼3D技术在车内的应用逻辑
来源:佐思汽研《裸眼3D专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第5期》
裸眼3D应用场景一:3D仪表
裸眼3D仪表的优势在于,驾驶员能更直观的获取相应信息,也减少了因分心观察屏幕而带来的行车隐患。
从市场化进度来看,国外大陆、马瑞利等已实现小规模量产,主要应用于国外车型,例如2021款奔驰S、Genesis GV80高配版、标致208/308纯电版等。
其中最先搭载该技术的是2021款奔驰S,通过屏幕中上方的摄像头定位驾驶员头部和双眼的位置,监测驾驶员脸部位置变化,调整显示错位的图像,使左右眼分别看到不同像素成像的仪表屏画面,从而实现具有纵深层次感的3D景深效果。显示屏中隐藏的摄像头还能追踪驾驶员的目光,不断调整3D成像,带来更佳的视觉感受。
2021款奔驰S 裸眼3D仪表
来源:网络
裸眼3D应用场景二:3D光场屏
光场3D显示是一种新型裸眼3D显示技术,简单来说就是把人眼看到的光线空间采集下来,再将光线进行重组,进而在虚拟空间中,模拟人眼基于距离对物体聚焦、移动的效果,重现三维世界。
光场屏的主要优势在于能够提供沉浸式观影体验、降低眼疲劳、降低晕车症状、保护隐私,适用于车载观影、车载游戏、儿童娱乐、商务办公等场景。
2023年4月,华为发布全球首款车载光场屏HUAWEIxScene,首次将沉浸的私人影院装进车内。该产品融合液晶显示技术与空间光学技术,采用独创的光学引擎技术,具有大画幅、景深感、低晕动、眼放松等特点。目前,华为光场屏已上车问界M9。
华为车载光场屏支持三种车上产品形态:椅背、头枕和副驾,可灵活适配多元场景。
华为光场屏适用场景
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裸眼3D应用场景三:空中成像
空中成像又叫无介质空气成像、全息影像,是裸眼3D另一大技术路线,其主要特点在于不需要显示介质,允许用户通过空中直接观看和交互。
东超科技空中成像应用
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空中成像技术跟进的主机厂较多,国外厂商有宝马、丰田、大众等,国内有长城、吉利、长安、上汽、江淮、奇瑞、岚图、红旗等,但主要处于概念展示阶段。
2023年5月上市的岚图追光,提供了AI空气投影选装包,是最早上市的空中成像车型。岚图追光AI空气投影可定制智能助手形象,如家人、朋友或喜欢的人物等,还能互动,给驾驶带来更多的乐趣。
岚图追光AI空气投影
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裸眼3D应用场景四:3D AR-HUD
3D AR-HUD是现有2D AR-HUD的进阶,不但可以克服传统AR-HUD现有超大体积/过高畸变差/阳光倒灌/眩光等问题,还可以将驾驶体验提高到另一个更高的层次,将会是下一代HUD的重点。
现阶段,3D AR-HUD已实现小规模量产阶段,大多通过2D常显信息+3D动态信息结合的策略,将导航、ADAS提醒等动态信息通过3D的形式进行重点显示。
例如深蓝S7采用2D常显信息+3D动态信息策略,2D常显信息包括车速、指示灯、限速等,3D动态信息包括导航、超速警示、障碍物提醒等,通过画面分层使重要信息更加醒目。未来随着光场显示、全息显示的应用,AR-HUD的3D显示将更加成熟。
深蓝S7 AR-HUD界面
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裸眼3D量产进程
裸眼3D的规模化应用,尚倚赖于技术的突破和规模化量产下的降本。从具体应用来看:
•裸眼3D仪表虽然早在2020年实现量产,但用户体验不好,部分用户表示“看久了会头晕”,一部分市场可能被AR-HUD取代。
•光场屏普适性较强,除了前装上车外,还可后装上车。如长安启源E07的后排配备努比亚Pad 3D II,使后排座舱秒变3D影院;华为系的magicLink也有同样的潜力。
•空中成像由于脱离了实体显示屏,技术难度更大。尽管跟进主机厂较多,但量产应用并不多,大部分处于概念展示阶段,距离规模化量产仍有一段距离。
•3D AR-HUD已率先小规模量产,成本相对较低,用户满意度较高,例如深蓝S7、大众ID系列客户表示“高清、好用”。根据供应商进度,锐思华创多层光波导模组3D PGU,预计在2024年Q3或Q4实现量产,未来黑科技3D光场AR-HUD计划2024年量产、空间光场AR-HUD计划2025年量产、光场MR-HUD计划2028年量产。因此,3D AR-HUD有望成为裸眼3D规模化量产的首选方案,也将率先走向规模化量产。
裸眼3D在车内的量产进度预测
来源:佐思汽研《裸眼3D专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第5期》
01 裸眼3D专题研究
1.1 裸眼3D市场特征
1.1.1 裸眼3D简介
1.1.2 裸眼3D技术路线
1.1.3 裸眼3D在车内的应用领域及应用场景
1.2 裸眼3D仪表屏
1.2.1 裸眼3D仪表屏简介
1.2.2 裸眼3D 仪表供应商(1)
1.2.3 裸眼3D 仪表供应商(2)
1.2.4 裸眼3D 仪表供应商(3)
1.2.5 裸眼3D 仪表供应商(4)
1.2.6 裸眼3D 仪表供应商(5)
1.3 基于光场屏的3D显示
1.3.1 光场3D显示技术
1.3.2 光场显示系统构成
1.3.3 光场显示应用场景
1.3.4 光场显示应用案例(1)
1.3.5 光场显示应用案例(2)
1.3.6 光场显示应用案例(3)
1.3.7 光场显示应用案例(4)
1.3.8 光场显示应用案例(5)
1.4 基于空中成像的3D显示
1.4.1 空中3D成像
1.4.2 空中3D成像技术原理
1.4.3 空中成像系统关键部件
1.4.4 空中成像应用场景
1.4.5 空中3D成像主机厂应用(1)
1.4.6 空中3D成像主机厂应用(2)
1.4.7 空中3D成像主机厂应用(3)
1.4.8 空中3D成像主机厂应用(4)
1.4.9 空中3D成像主机厂应用(5)
1.4.10 空中3D成像主机厂应用(6)
1.4.11 空中3D成像供应商(1)
1.4.12 空中3D成像供应商(2)
1.4.13 空中3D成像供应商(3)
1.4.14 空中3D成像供应商(4)
1.4.15 空中3D成像供应商(5)
1.4.16 空中3D成像供应商(6)
1.5 3D HUD
1.5.1 3D HUD简介
1.5.2 3D AR-HUD优势
1.5.3 裸眼3D HUD主要技术
1.5.4 3D HUD技术路线
1.5.5 3D HUD车型案例(1)
1.5.6 3D HUD车型案例(2)
1.5.7 3D HUD车型案例(3)
1.5.8 3D HUD供应商(1)
1.5.9 3D HUD供应商(2)
1.5.10 3D HUD供应商(3)
1.5.11 3D HUD供应商(4)
1.6 裸眼3D专利分析
1.6.1 裸眼3D专利统计
1.6.2 2024年裸眼3D相关专利
1.6.3 2023年裸眼3D相关专利
1.7 总结及趋势
1.7.1 主机厂总结
1.7.2 供应商总结
1.7.3 发展瓶颈
1.7.4 发展趋势
1.7.5 结论与建议
02 主机厂及供应商新技术动向
2.1 主机厂新技术动向
2.1.1 主机厂-智能驾驶技术动向
2.1.2 主机厂-智能座舱技术动向
2.1.3 主机厂-能源动力技术动向
2.1.4 主机厂-车身底盘技术动向
2.2 供应商新技术动向
2.2.1 供应商-智能驾驶技术动向
2.2.2 供应商-智能座舱技术动向
2.2.3 供应商-能源动力技术动向
2.2.4 供应商-车身底盘技术动向
2.2.5 供应商-AI及机器人技术动向
2.3 大学及科研机构新技术动向
2.3.1 大学及科研机构-智能驾驶技术动向
2.3.2 大学及科研机构-能源动力技术动向
2.3.3 大学及科研机构-车身底盘&AI及机器人技术动向
03 主机厂及供应商专利跟踪
3.1 上汽集团:充电机器人专利
3.2 长安汽车:交互显示灯专利
3.3 长安汽车:全景影像专利
3.4 广汽集团:车辆K歌歌房推荐方法专利
3.5 广汽集团:人脸识别专利
3.6 一汽集团:儿童遗留告警专利
3.7 东风汽车:驾驶员情感监测专利
3.8 康冠科技:裸眼3D HUD专利
3.9 臻像科技:空中成像显示专利
3.10 东超科技:裸眼3D空中成像专利
3.11 耐德佳:光场远像显示专利
3.12 谷东科技:视网膜投影HUD显示专利