汽車儀表盤中圖形顯示技術(shù)應用

　　2. 矢量圖形

　　矢量圖形基于2D空間中對形狀的數(shù)學描述，與分辨率無關(guān)。因此，矢量圖形可以以任意分辨率呈現(xiàn)，不會產(chǎn)生質(zhì)量問題。矢量圖形是一種常見的技術(shù)，常見于如今的許多應用。最突出的例子是TrueType字體，但是它也用于可擴展的矢量圖形格式SVG中，所有最新的瀏覽器都支持這種格式。Adobe Flash之類的格式也大量應用矢量圖形。

　　一些應用程序都可以生成矢量圖形：Adobe Illustrator、Inkscape、Adobe Flash Professional。適用于矢量圖形加速器的一個工業(yè)標準API是OpenVG[0]。

　　3 3D圖形

　　目前的實時渲染功能基于一個由三角形組成的3D模型。要實現(xiàn)下降效果，需要向三角形應用紋理效果。以這種方式切分三角形將為模型定義細節(jié)層次，從而影響渲染效果。這使得模型在一定程度上會依賴分辨率。

　　對于嵌入式領(lǐng)域，有兩種相關(guān)的API定義針對3D圖形。這兩種API都來自最初由Silicon Graphics發(fā)起的標準OpenGL。對于嵌入式版本，去掉了幾個與嵌入式設備無關(guān)的特性。這減小了硬件加速器的大小，并簡化了所需的驅(qū)動器。

　　許多應用都可以生成3D模型。最常見的應用包括Autodesk 3ds Max、Blender、Autodesk Maya。

開發(fā)流程

　　汽車儀表盤的開發(fā)流程目前仍然處于不斷發(fā)展的階段。在這一開發(fā)流程中，將根據(jù)底層的圖形技術(shù)采用不同的開發(fā)方法。這一過程被分為若干個部分。

　　首先由藝術(shù)設計部門提供圖元和完整的解決方案的草圖。大多數(shù)情況下，這些內(nèi)容將轉(zhuǎn)交給軟件開發(fā)部門，他們將開發(fā)編程邏輯來實際實施解決方案。由于許多細節(jié)都沒有確定好，因此通常需要花大量時間來反復修改，直到最終的效果滿足設計部門的要求。

　　對于非3D圖形，要縮短執(zhí)行重復工作的周期，一個辦法就是使用Adobe® Flash®，這是一種圖形動畫工具，適用于定義動畫序列和人機界面像素精度。對動畫序列的進一步處理通常通過手工或半自動化的方式完成，并且需要手寫程序代碼。

　　這種開發(fā)流程的一大弊端就是缺乏靈活性，難以在開發(fā)過程的后期進行更改。此外，還需要做大量的工作來進行歸檔和維護。

　　通過引入圖形標準API，市場上目前有一些解決方案可以加快開發(fā)過程，并且不再需要手寫特定代碼。這些產(chǎn)品通常利用了使用相應的圖形設計應用設計的圖元，并提供了一個圖形用戶界面來設計儀表盤的HMI。使用這種HMI構(gòu)建工具不需要具有編程技能。只需要關(guān)心生成的HMI的美觀性和功能。HMI開發(fā)工具的輸出是運行在嵌入式目標之上的軟件圖像。為了方便起見，通常使用模擬器來在開發(fā)PC上直接測試HMI。

　　其他常見的額外功能包括檢查生成的HMI的一致性和生成準確的文檔。通過將實際的表示從HMI邏輯中分離出來，HMI構(gòu)建工具還能夠消除不同圖形技術(shù)之間的巨大差異，這將允許在低端的光柵圖形平臺上生成簡化的HMI，并使用相同的HMI描述生成出色的3D HMI。

　　討論

　　汽車儀表盤中使用的圖形技術(shù)提供了許多新的可能性。如今的大多數(shù)解決方案側(cè)重于機械式儀表盤的外觀和感覺。從技術(shù)角度講，要求實時地生成逼真的圖像是一項很困難的工作。特別是對于3D圖形，這將加重專用3D加速模塊的負荷，甚至需要借用幾個來自3D游戲領(lǐng)域的技巧來實現(xiàn)一些一般的光學效果?？紤]到圖形加速器的性能在未來會進一步提高，渲染逼真的圖像將變得更加可行。然而，這種渲染過的機械儀表盤的最佳效果看上去和十年前的汽車儀表盤差不多。

　　未來將在技術(shù)開發(fā)方面投入更多努力來利用新的功能，最終改善HMI人體工程學。這是一個非常廣闊的領(lǐng)域，可以作為一個差異化因素來積極地利用。未來開發(fā)的一般思想就是以一種簡單的方式呈現(xiàn)更復雜的信息。如今我們已經(jīng)在汽車中看到了此類演變，例如，通過顯示屏上的綠葉數(shù)量形象地指示駕駛風格的經(jīng)濟性。在這個領(lǐng)域還有許多潛在的改進。

　　● 外殼：通過提供各種外殼使用戶能夠定義儀表盤的感觀。

　　● 使用模糊效果來集中駕駛者的注意力。

　　● 使用色彩吸引駕駛者的注意力，如在超速時改變渲染的速度指針的顏色。

　　● 對顯示屏動態(tài)分區(qū)——根據(jù)顯示屏翻轉(zhuǎn)的度數(shù)，顯示有關(guān)具體情況的更多相關(guān)信息。

　　電子消費品市場在最近幾年已經(jīng)證明HMI對客戶的重要性，也證明了它是一種對市場產(chǎn)生了巨大影響的全新概念。盡管目前無法預見未來汽車的標準是什么，但顯而易見的是，儀表盤擁有產(chǎn)生真正差異化優(yōu)勢的潛力。作為駕駛者獲取信息的主要來源，它對汽車的整體觀感產(chǎn)生了巨大的影響。