Unity 3D引擎如何驱动次世代HMI设计？车讯
核心提示：现在的汽车可以看作是装有四个轮胎的智能手机或智能平板电脑。
在游戏领域，Unity引擎开发了王者荣耀原神英雄联盟手游等超过73%的手游，市场70%以上的AR/VR内容也是基于Unity平台构建的。作为国际知名的跨平台游戏引擎开发者，Unity进入汽车领域，为汽车企业提供覆盖HMI全生命周期的嵌入式开发工具。
在汽车新四化的背景下，行业需求是什么。未来智能网络车的车内有哪些体验和场景？如何为用户提供下一代智能网络车的新体验？通过对汽车行业的深入参与和观察，以及与整车厂的丰富合作经验，Unity对以上问题作出了回答。
智能联网落地加速车-云计算是大势所趋
2022年，我国新能源市场进入发展高速公路。截至2022年7月，我国新能源汽车累计销量突破200万辆，增长速度显著。在行业内，我国智能网络汽车的发展，属于“单车智能+网络能源供应”的协同发展模式，具体包括信息物理、系统架构、计算平台、云控基础平台、以高精地图基础平台和车载终端平台为载体，加快推进产业进程。
据行业报告，2025年智能驾驶舱主要产品市场规模预计将达到1030亿，其中车载信息娱乐系统（IVI）和车辆信息显示系统（Cluster）合计，占整体市场份额的80%。换句话说就是800亿人民币左右。结合目前的国家政策，Unity认为未来5年IVI和Cluster将成为新能源汽车预装市场的标准产品。
Unity相信屏幕将成为智能车的“新马力”。针对这两类产品，Unity作为中间件，基于主流的车机操作系统和车载芯片，可设计开发嵌入式3D HMI、虚拟驾驶助手、AR HUD等应用。
图像源：Unity
目前，Unity已与智能网络汽车产业链上下游合作，包括梅赛德斯-奔驰、宝马、奥迪、日产在内的国际品牌和蔚小理、零跑、威马等新势力在使用Unity开发3D HMI系统的同时Unity也很好地支持Androind，支持QNX和Linux平台的发布。
目前，随着车载终端硬件的不断演进，汽车处理芯片结构形态从MCU向SoC异构芯片方向发展。目前，很多新能源车型都配备了IPAD这样的大屏幕中屏控制，在车上加上液晶屏几乎等同于智能移动设备。
5G、边缘计算、数据中心等技术和新型基础设施成熟后，该智能设备就相当于连接到WIFI上。在硬件条件成熟的情况下，汽车可以与用AI技术处理的各种数据交互，实现自动驾驶。人类也拥有云控制平台，可以在其中升级车辆配置。
Unity移动终端实时3D内容开发和运营取得巨大成功，可将相关成熟技术和成功经验引入智能网络汽车产业。
例如，在iOS和Android OS中，可以点击一次展开在Unity中开发的实时3D内容。Unity支持各种异构数据和工业通信协议，能够集成各种车辆、道路数据，基于数据构建实时三维可视化管理平台，是理想的数据域和HMI域管理平台。
借助于云渲染技术中的成熟技术，在现有硬件条件下，消费者无需下载就可以在线体验开发的实时3D内容，这些内容的源都可以在服务器端进行云管理。无论对于开发者还是最终用户，Unity的技术都非常方便。
跨平台、多终端Unity覆盖广泛的生态系统
Unity全球企业，在世界18个国家开展业务。作为一家技术导向的公司，Unity庞大的开发商生态与其产品能力密切相关，在全球190多个国家Unity共拥有约300万开发商，其中中国的市场份额占1/3。
随着意识到3D内容潜力的行业增加，Unity汽车产业出现了显著的增长趋势。2021年Unity的工业事业收入占整体收益的1/3，目前世界前10大厂商采用Unity的产品和解决方案。在2021年全年，平均每天产生1.3万个Unity开发的新应用，每个月的应用下载量超过50亿。因此，当汽车企业基于Unity开发应用时，Unity巨大的生态将贡献大量的实时3D内容。
跨平台的强大功能可以覆盖广泛的最终用户。
用户只需构建一次应用，就可以无缝发布到iOS、Android、Windows系统、QNX、Linux、switch等平台，实现一次构建、多次部署。
同时，基于Unity开发的3D HMI内容不仅可以在Linux、Android、QNX等车机操作系统上一键跨平台配置，还支持高通820A、8155、8295、恩智浦i.MX10、i.MX8等各类主流车规级和消费级车载SoC。如果是ARM架构的芯片，可以运行Unity的应用程序。操作系统也同样，如果能够提供对应的库，则Unity能够支持。
国产芯片和操作系统的壮大，是解决“勒紧脖子”关键技术问题的战略要地。对于先进的国产车芯片和操作系统，Unity已经成功验证了多项项目和demo，与这些国产厂商和平台达成了生态合作。
凭借跨平台能力和强大的开发商生态，Unity将为汽车行业创造更多价值。
针对个性化差异需求的生命周期解决方案Unity
现在，智能化改变了车内体验。
电动化削减了大量的车内部件，为车载计算机的物理硬件创造了乘车空间。随着车载终端硬件的升级，汽车将提供更多的人性化交互体验。在车端，随着没有手势、声音和实物虚拟触摸的多模态人类交互体验，呈现出越来越多高精细的实时三维视觉内容。
随着自动驾驶技术从L3阶段成熟到L5阶段，造车关注点逐渐从“驾驶体验”向“移动体验”转变，届时用户将逐渐习惯3D HMI的交互方式。
图像源：Unity
如果实现L4级以上的自动驾驶，汽车配置车载超级计算机的可能性相当大。随着造车技术和汽车零部件产品的成熟，汽车也成为人们生活的“第三空间”，人们在车内进行办公、娱乐和远程连接智能家居系统。如果发展到这个阶段，基于Unity开发的实时3D内容也将成为更大的价值空间。另外，通过在线化的落地，还可以实现多人实时在线互动的车内娱乐体验。
在调研交流中发现，Unity汽车企业在“新四化”背景下主要面临个性化、娱乐内容、网络技术、盈利模式等方面的需求。随着新四化进展的推进，汽车企业需要更具创新性的技术和模式。在此背景下，Unity为汽车企业提供设计、研发、测试、制造、运营全生命周期的解决方案。
图像源：Unity
HMI编辑器能够很好地满足个性化的需求，能够根据用户的喜好动态地更新内容的动态。例如，Unity利用粒子特效技术可以实现车内视听娱乐的实时3D可视化，不同的环境、时间、音乐节奏也可以带来不同的娱乐体验。
汽车企业目前最大的缺点是产品制作的差异化。例如，很多品牌的车型都使用百度地图，但打开导航一看都是相同的地图导航设计界面，通过改进软件界面的UI设计可以传递不同品牌的调性。
Unity使用开发的3D高精细地图的演示视频屏幕快照的渲染
图像源：Unity
Unity与地图供应商HERE共同创作高精细地图渲染的Demo，在其界面设计上实现了丰富的个性化图形效果，目前该Demo正行驶在不同性能的汽车规格级和消费级车载芯片上。
在软件定义汽车时代，OTA远程升级已成为智能网络汽车中的重要功能，以适应软件的快速迭代需求。Unity通过云渲染技术，可以将应用单点配置在手机、平板、车机等多个终端上，从而保证车机上应用的实时更新，实现加速OTA升级的便利。
解决HMI编辑器破坏工作流的问题
目前，汽车HMI的设计开发面临着工作流中断、平台碎片化的痛点。
HMI工作流中断，指传统HMI产品研发中设计与开发方使用的工具不统一。这使得设计的各种概念的效果难以完全实现。这包括技术复杂、产品功能或性能等各方面的原因。
基于这样的现状，Unity发布了HMI开发工具，设计师直接使用开发工具进行UI/UX的设计和开发，最终实现顺畅的端到端体验。端到端体验是指所有设计的参数和数据从设计门无缝地流向开发、测试和制造，并还原为100%的设计。
演示视频屏幕截图提供：Unity
HMI编辑器提供了一些重要功能：
首先，支持多屏幕显示，支持该模板的开发，以及兼容的多个屏幕内容。二是该模板可制作一流的三维特效，并完全与性能兼容；其三，使用该模板进行设计，无论二维是三维内容，都可以直接输出设计结果，使开发人员在Unity软件中继续完成开发、调试，通过设计和开发流程而且所有的变更都能看到就达到收入。
我们用实时三维技术定制了自己的自动驾驶模拟平台
关于自动驾驶领域的数据收集的课题，「Unity」能无损失地综合建设工程业界的BIM，GIS，高精度数据，基础设施配置了的各种传感器的数据，进行行车景色的虚拟模拟。或者，可以访问实时数据，开发行驶场景的数字双，或者在“Unity”中制作自动驾驶领域的算法和产品的这个数字双上进行测试验证。
在真实世界中收集、标记数据和部署机器学习来迭代算法将带来非常高的成本。Waymo去年宣布，自动驾驶测试车每21万公里发生一次事故，但Waymo去年的实测行驶里程超过3200万公里，包括汽车零部件损失等，成本之高不言而喻如果使用数字双技术验证算法的话，可以降低成本吧。
图片提供：Unity先生。
自动驾驶模拟系统的体系结构有自动驾驶系统、模拟环境、外部数据三种。Unity实现车辆行驶场景和车辆系统的虚拟仿真。曼德与ADAS前置摄像头仿真技术深入合作。
另外，在实际的路线图中，暴雨、大雪、龙卷风等极端情况的数据也很难得到。另一方面，在Unity中开发的虚拟环境中，可以根据实际情况参数化各种气象条件和时间，进行算法迭代。
现在，3D模型、3D驾驶舱、3D OS、3D导航已经成为HMI标准配备的解决方案，除了这些传统功能之外，Unity还提供了更先进的内容创新。Unity我相信汽车将成为第三个空间。
图片提供：Unity官方网站
在车载游戏中，Unity凭借丰富的游戏行业经验和强大的开发商生态，提供了更多游戏乘坐汽车的可能性。tesla公司现在作为开发工具使用着「Unity」，沿着该公司的车载游戏战略，制作更丰富的车载娱乐内容。
Unity正如中国事业总经理肖蓓蓓所说，汽车现在被认为是带有四个轮胎的智能手机和平板电脑。根据智能移动性多年的开发经验，Unity将继续深入汽车行业，为用户提供更加生动的3D技术体验，帮助汽车行业从驾驶体验向行驶体验转变，让愿景变为现实。
（以上内容，根据Unity中国事业总经理肖蓓蓓于2022年8月22日在盖世汽车主办的2022第二届中国汽车人机交互创新大会上发表的《Unity：打造新一代智能汽车嵌入式HMI开发工具》基调演讲进行了理解和梳理。）