從智能駕艙發展到智能空間,理想汽車高級總監李娟表示,人機交互的三要素是感知、理解和表達。人與數字世界的交互從二維平面模式逐漸走向三維空間模式。
她還表示,理想通過感知視覺、感知聽覺、理解、表達視覺和表達聽覺進行多方向升級,多屏交互為全車人打造全場景專屬屏幕服務。信息在空間多屏間流轉,包括跨屏同步、跨屏轉移、多屏多視角。在多屏硬件上,主駕域屏幕設計注重安全和易操控,副駕和后艙域屏幕設計注重畫質和護眼。
理想汽車高級總監
智能駕艙和智能空間相比,智能駕艙通常聚焦在行車狀態下,為駕駛員提供服務,而智能空間則是在車內為全車人提供行車和駐車全場景下的服務,這兩者有所不同。兩者都是為車內人提供服務。
人與數字世界交互從二維走向三維
人機交互是人與車內數字世界之間的信息交換過程,包括感知、理解和表達。感知是通過聽覺和視覺獲取外部信息的過程。理解是基于我們自己的知識經驗和價值觀,對獲取的信息進行邏輯判斷和產生認知的過程。表達則是通過聲音、圖形或文字來傳遞認知和判斷的結果。
車內人機交互實際上是借鑒了消費類電子交互的模式。最開始車內交互是滾輪和按鍵輸入、音響和顯示屏幕作為輸出,后來引入了手機觸摸交互,實現了觸摸滑動、拖拽等動作。但無論是電腦還是手機,都是二維設備,與人之間的關系是一對一的服務關系,人可以近距離操控設備,因此觸摸式交互方式非常適合二維設備交互。
而汽車是一個三維設備,三維設備與人的關系是一對多的服務關系,因此,將二維設備的交互方式套用到三維設備中將嚴重限制三維設備的能力。
從用戶需求層面來看,最初PC機采用的是命令行輸入和文字輸出方式,但這種方式學習成本高,并未得到普及;后來蘋果和IBM推出了圖形化界面的交互方式,通過鍵鼠輸入和圖形表達輸出,與人眼觀察物理世界的方式類似,學習成本降低,這種交互方式得到了快速普及;再后來,手機或PAD開始引入觸控交互和語音交互,讓物理世界和數字世界之間更進一步。因此,從用戶需求維度來看,用戶更喜歡數字世界的表達能力,越接近物理世界越好。人類生活在三維世界中,但電腦或手機等二維設備不具備三維世界的交互能力,因此人類希望得到一種全新的三維交互模式。而車就是一種三維空間,因此人對三維交互模式的需求與車的三維空間屬性得到了完美的契合。
因此,想要在車內打造三維空間交互,那么車內的感知能力、理解能力和表達能力,就需要從二維升級到三維。首先是感知聽覺能力,從單MIC發展到分布式和矩陣式MIC,從原本只能感知聲音的有和無,到開始讓聲音具備方位感、距離感和運動感。
艙內視覺發展,從最初沒有攝像頭,到引入IR攝像頭,理想汽車也采用了IR和TOF攝像頭。因為視覺在人類的感知輸入中占據了至少80%的信息,因此引入IR設備后,可以知道車內有幾個人,對應的是老人還是兒童,然后針對老人和兒童提供定制化、個性化服務,比如更適合他們的溫度服務或空調風量服務。理想引入了TOF攝像頭后使其具備了三維感知能力,感知到深度信息后,就可以提供相應的手勢交互等能力。再聯合語音提供多模態交互能力,讓人與車內的數字世界的交互,更像人與之間通過語言和視覺交互的方式。
然后是理解能力的提升,一開始艙內聽覺、視覺或觸摸收入提供的感知信息量非常小,基于規則邏輯判斷就能滿足艙內交互需求,不需要加強理解能力,所以算力只有CPU和GPU(圖像渲染)。隨著聽覺和視覺感知數據的增多,基于規則邏輯和推理就無法再滿足需求,因此出現了多種高算力組合,不僅有CPU、GPU,還有DSP及各種AI算力,讓理解能力開始具備深度感知和認知能力,完成更類人的思考。
在聽覺表達方面,一開始使用的是立體聲,表達的聲音是具備平面的前后左右方向感,隨著全景聲的引入,聽覺表達開始具備上下的方位感和運動感,從而提升整體沉浸感、體驗感和參與感。
在視覺表達方面,最初車內是一維的斷碼屏,僅顯示有限的文字,只能查看當前檔位、車速或者收聽的FM頻段,能夠獲得的服務和功能非常少。然后開始引入二維的液晶屏,在行車狀態下,可以查看導航,在駐車狀態下,還可以看電影、看視頻和玩游戲,艙內體驗會豐富很多。后來又出現了三維的空間多屏交互系統,理想ONE首創了4屏交互系統,隨后又推出了5屏交互系統,且每個屏幕的位置都不同。理想認為視覺表達信息應該在車內具備空間顯示和信息流轉能力,因此,理想設計了空間多屏交互系統,強調理想汽車是為全車人服務,每個人都應該得到尊重并滿足其需求。
圖源:嘉賓演講材料
在車內,理想將多屏交互分為三個域,主駕域、副駕域和后艙域,每個域都提供對應的專屬屏幕服務,包括專屬的軟硬件設計,其設計焦點各異,每個屏幕的主打標簽也不同。主駕域會更關注安全,副駕域則會有更豐富的體驗,后艙域則具備娛樂和知識學習相關的能力。
在主駕域,會分成行車和駐車狀態。在行車狀態下,主駕駛員會關注周邊環境的路況,獲取當前車輛信息,并根據實際狀態,對車輛進行操控。在駐車狀態下,駕駛員會有更多維度、更豐富的車輛信息和控制需求,并且在開車累時需要休息、看電影或者利用碎片化時間打游戲等等娛樂需求。但安全是主駕域第一要素,其他需求則是錦上添花。在中控大屏設計中,理想主要以安全為主,休閑娛樂為輔。為了滿足行車安全,用戶需要查看周邊車輛狀態和環境,并獲取車輛信息,理想汽車采用了HUD和方向盤的安全交互屏來滿足行車過程中車輛信息獲取和操控的安全,讓用戶在開車時不需要轉移視線焦點,只需要關注前方路況和周邊路況,就可以同時獲取擋風玻璃前方圖像相關信息,從而提升行車過程中的安全性。同時為了滿足了駐車狀態下的需求,還提供了主駕大屏,可以獲取更豐富的車輛信息,以及更多維度的車輛狀態操控,滿足多方向的安全和娛樂需求。
副駕域的需求則降低了車輛控制或信息相關功能,加強了娛樂功能。因此,理想通過副駕大屏的方式滿足副駕域需求,整體交互以休閑娛樂為主,兼顧行車輔助。
后艙域的功能是為了豐富后排乘員,包括老人和兒童,因此后艙主打娛樂或知識親子互動。
盡管理想為每個域的成員都提供了專屬屏幕服務,但這并不意味著這些屏幕是孤立的存在,理想會在各個屏幕之間提供信息流轉功能。包括跨屏同步、跨屏轉移、多屏多視。第一類是跨屏同步,這意味著在不同屏幕上可以顯示相同內容,滿足中國家庭合家歡和親子互動的場景需求,讓車上乘員一起K歌、玩游戲,分享溫馨感人的電影,這與理想汽車“創造移動的家,創造幸福的家”的品牌使命相吻合;第二類是跨屏轉移,即在同一個屏幕上顯示不同的畫面,主打的是自然交互,例如后排小朋友想看的內容,無論是顯示還是聲音,都應該在二排進行播放,而不是前排;第三類是多屏多視角,即不同屏幕顯示不同內容,但都是關于同一件事。例如看NBA賽事,可以看全局視角,也可以看某個特定球員或持球者的視角,提升整體沉浸感和參與感。以上是基于信息在多屏間流轉的設計。
從多屏交互設計和背后邏輯進行思考,來看整體硬件設計。硬件設計實際上與屏幕的幾個標簽相互匹配,首先是HUD屏幕,主要關注的是安全,安全是HUD設計的一個難點,因為HUD會通過圖像投影和各種反射來達到顯示目的,所以雜散光、畸變、清晰度、亮度和穩定都是設計中的重點考慮因素。需要在強光、雪地等場景里依然能看得清,盡可能減小畸變和散光,讓駕駛員不受畸變或雜散光的影響,專心開車,這是理想HUD設計的重點。
接下來是安全交互,理想會關注客戶的屏幕,在硬件方面,追求極致穩定和簡潔、安全、易操控。在行車過程中,操控方向盤需要具有簡潔和安全性,并通過屏幕和蓋板設計保證,氣囊爆破的安全問題。
在主駕中控屏的硬件設計上,由于其位于用戶視野的前方,所以理想主打極致造型、高刷、HDR、清晰度、超薄超窄邊框。通過屏幕堆疊設計和芯片布置打造極致窄邊框,提升屏占比和科技感。另一個維度是注重內在,提升畫質還原能力。還包括副駕娛樂屏、后艙娛樂屏,專注于為兒童打造健康護眼。理想硬件級防藍光設計在護眼同時保證屏幕不發黃,同時提高色彩還原能力。
圖源:嘉賓演講材料
理想大屏關鍵參數設計考慮了長寬比、PPI、HDR、尺寸、分辨率和護眼認證。并根據這些內容,推導出了屏幕的關鍵參數以及設計的重點,讓每個屏幕都擁有專屬設計。
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