汽車儀表盤中圖形顯示技術(shù)應(yīng)用

　　2. 矢量圖形

　　矢量圖形基于2D空間中對(duì)形狀的數(shù)學(xué)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(huì)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(yīng)用。最突出的例子是TrueType字體，但是它也用于可擴(kuò)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(yīng)用矢量圖形。

　　一些應(yīng)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(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)API是OpenVG[0]。

　　3 3D圖形

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

　　對(duì)于嵌入式領(lǐng)域，有兩種相關(guān)的API定義針對(duì)3D圖形。這兩種API都來自最初由Silicon Graphics發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)OpenGL。對(duì)于嵌入式版本，去掉了幾個(gè)與嵌入式設(shè)備無關(guān)的特性。這減小了硬件加速器的大小，并簡(jiǎn)化了所需的驅(qū)動(dòng)器。

　　許多應(yīng)用都可以生成3D模型。最常見的應(yīng)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(gè)部分。

　　首先由藝術(shù)設(shè)計(jì)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(shí)際實(shí)施解決方案。由于許多細(xì)節(jié)都沒有確定好，因此通常需要花大量時(shí)間來反復(fù)修改，直到最終的效果滿足設(shè)計(jì)部門的要求。

　　對(duì)于非3D圖形，要縮短執(zhí)行重復(fù)工作的周期，一個(gè)辦法就是使用Adobe® Flash®，這是一種圖形動(dòng)畫工具，適用于定義動(dòng)畫序列和人機(jī)界面像素精度。對(duì)動(dòng)畫序列的進(jìn)一步處理通常通過手工或半自動(dòng)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(jìn)行更改。此外，還需要做大量的工作來進(jìn)行歸檔和維護(hù)。

　　通過引入圖形標(biāo)準(zhǔn)API，市場(chǎng)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(yīng)的圖形設(shè)計(jì)應(yīng)用設(shè)計(jì)的圖元，并提供了一個(gè)圖形用戶界面來設(shè)計(jì)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(yùn)行在嵌入式目標(biāo)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(cè)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(zhǔn)確的文檔。通過將實(shí)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(tái)上生成簡(jiǎn)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?jìng)?cè)重于機(jī)械式儀表盤的外觀和感覺。從技術(shù)角度講，要求實(shí)時(shí)地生成逼真的圖像是一項(xiàng)很困難的工作。特別是對(duì)于3D圖形，這將加重專用3D加速模塊的負(fù)荷，甚至需要借用幾個(gè)來自3D游戲領(lǐng)域的技巧來實(shí)現(xiàn)一些一般的光學(xué)效果?？紤]到圖形加速器的性能在未來會(huì)進(jìn)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(jī)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(xué)。這是一個(gè)非常廣闊的領(lǐng)域，可以作為一個(gè)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(jiǎn)單的方式呈現(xiàn)更復(fù)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(fēng)格的經(jīng)濟(jì)性。在這個(gè)領(lǐng)域還有許多潛在的改進(jìn)。

　　● 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(shí)改變渲染的速度指針的顏色。

　　● 對(duì)顯示屏動(dòng)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(fèi)品市場(chǎng)在最近幾年已經(jīng)證明HMI對(duì)客戶的重要性，也證明了它是一種對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大影響的全新概念。盡管目前無法預(yù)見未來汽車的標(biāo)準(zhǔn)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(shì)的潛力。作為駕駛者獲取信息的主要來源，它對(duì)汽車的整體觀感產(chǎn)生了巨大的影響。