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AR技術研究系列 第 21

Day21 為什麼要研發AR-HUD,它和W-HUD不都是投影在擋風玻璃上嗎?

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上一期有說到C-HUD、W-HUD、AR-HUD,可以知道C-HUD是投影在一塊面板上,而W-HUD 和AR-HUD則是投影在擋風玻璃上,那既然有W-HUD了,為什麼還要有AR-HUD呢?

首先,我們可能要先了解一個問題,重疊影像。當我們把光投射到擋風玻璃上,就會出現這種現象,因為擋風玻璃有一定的厚度和弧度,而不同的擋風玻璃,產生的反射角度也不一樣。
那重疊影像會對駕駛造成什麼影響呢?如果長期看著這種影像,那很容易對眼睛造成疲勞,也有可能變成頭暈等等的問題,這些問題都會造成車禍的機率增大。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20211006/20140063itkCTq6ZVf.jpg
(圖片來源: http://m.xaprykyy.com/article/qtyb/p224a211.html )
右邊為重疊的影像,如果是在行車時,看起來真的很危險對吧?

在W-HUD上,解決此問題的方式是製作特殊厚度、角度的擋風玻璃(楔形玻璃),以及在擋風玻璃上貼上黑色透明膜(之前的文章(Day19淺談AR眼鏡)中有看到,AR裝置為了讓真實世界的物體不要過度干擾投射出來的虛像,會加裝黑色的遮光片),但這樣就會產生另一個問題,裝設W-HUD的成本會較高。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20211006/20140063jsjnjpNygu.png
(圖片來源: https://www.unimax.com.tw/tw/article/74 )
上圖中右邊看起來影像可以完全投射到眼睛當中,但他並沒有聚焦於一點,這也會產生重疊影像的問題,而中間就更嚴重了,右邊則是可以較好的將影像聚焦在眼睛上。而楔形玻璃的樣子大概就跟右邊差不多。

那AR-HUD就不會有重疊影像的問題呢?
這個就會牽涉到VID(人眼到虛像距離)和FOV(對人眼來說能看到虛像的角度)的問題,在一般的HUD中,能夠顯示的虛像約人眼到車頭的距離,而駕駛要看的距離都比這個遠,這會造成一下要看遠方車輛,又要看近距離的成像,且若虛像過於狹窄,能夠放的資訊就會減少。而AR-HUD就可以解決這些問題。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20211006/20140063MUV8lpsSvV.jpg
一般HUD的虛像呈現距離(圖片來源: https://www.e-lead.com.tw/en/node/317)

那AR-HUD就沒有缺點嗎?還是有的,AR-HUD的體積較大,若車子太小就無法裝設,但在德國慕尼黑國際汽車博覽會上,華為有展示出他們的AR-HUD,他們所製作的AR-HUD擁有體積小、大畫面、超高清畫面等優點,大大增加了可裝設AR-HUD的車種。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20211006/20140063oC1TwAIRpC.jpg
(圖片來源: https://news.xfastest.com/huawei/100363/huawei-ar-hud/ )

參考資料:
https://news.xfastest.com/huawei/100363/huawei-ar-hud/
https://www.unimax.com.tw/tw/article/74
https://www.e-lead.com.tw/en/node/317
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10277427


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