进入2021年下半年以来，例如，“元宇宙”一词火了起来。日本社交巨头GREE宣布将开展元宇宙业务；字节跳动斥巨资收购VR创业公司Pico；微软在Inspire全球合作伙伴上宣布了企业元宇宙解决方案，Facebook拟转变成为一家元宇宙公司，微美全息“全息元宇宙事业”各数字科技巨头纷纷入，字节跳动则在近期收购了VR行业顶级硬件厂商Pico。“元宇宙”一词源自90年代的一本科幻小说，也让元宇宙成为当下最火爆的概念之一。
与此同时，它指的是现实中的人可以在一个沉浸式的虚拟世界中，在德国慕尼黑的国际汽车及智慧出行博览会上，使用数字化的特定身份相互交流，华为展示了另一种AR，获得互动体验。然而不论如何定义这一概念，即增强现实抬头显示（AR-HUD）方案，在疫情期间，向业界表明，许多人早已身处一个类似元宇宙的环境中了，其已具备了小体积、画幅、超高清的关键能力。HUD这一领域过去几乎完全由国外厂垄断，例如人们使用的Microsoft Teams和Zoom，如今国内厂商正借助AR-HUD新技术的更新换代，它们已经从通信工具变身为类似元宇宙的平台。除此之外，弯道超越国际竞争对手，有望拿到另一张“元宇宙”的入场券。
公开资料显示，元宇宙可以被认为是在传统网络空间基础上，伴随多种数字技术成熟度的提升，构建形成的既映射于、又独立于现实世界的虚拟世界。同时，元宇宙并非一个简单的虚拟空间，而是把网络、硬件终端和用户囊括进一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统之中，系统中既有现实世界的数字化复制物，也有虚拟世界的创造物。
值得注意的是，目前以VR、AR为主体的狭义元宇宙产业链与汽车上的AR-HUD（带增强现实技术的抬头显示）、智能车灯等功能有不少重合的地方，包括芯片、光学元件、成像和显示技术等等。这些功能的出现也让分驾驶员可以“驾驶”在元宇宙中。
HUD与VR/AR领域常用的HMD两个英文缩写就差一个字母，这对孪生兄弟的全称也十分接近。HMD在VR/AR里面是头戴式显示器（Head Mounted Display）的意思，简称头显，就是我们常见的“VR一体机”、“AR眼镜”等等。而HUD全称是抬头显示（Head Up Display），这种显示则不用戴任何设备，只需要你抬头就能看见。
增强现实技术“打造”元宇宙
据了解，AR-HUD是通过内特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中，将胎压、速度、转速等信息投射到驾驶员前方的风玻璃上，从而减少驾驶员驾驶过程中低头、转头情况的安全配置。
HUD产品可以分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD。C-HUD通过使用塑料或玻璃的结合器，实现虚拟图像与真实场景的融合。多数的C-HUD产品为后装产品，即安即用。C-HUD技术门槛低，行业已进入低利润的红海竞争阶段。W-HUD直接使用挡风玻璃作为虚拟图像和真实场景的接合器。W-HUD属于前装产品，传统的W-HUD需要根据每款车型进行定制化的设计，同时需要主机厂配合定制特殊的挡风玻璃以解决重影问题。AR-HUD基于W-HUD技术，结合传感技术以及通信技术，可实现更的FOV（Field of View 视场角）和纵深显示，将虚拟图像与真实场景深度融合，是HUD厂商布的方向。
随着汽车智能化水平提升，HUD市场将迎来快速增长。2020年全球HUD渗透率接近10%，HUD渗透率仅为3%左右，远低于全球水平。根据东方证券测算，2025年市场HUD渗透率将达到30%以上，市场规模近200亿元，5年复合增长率超过40%。长城证券2020年8月报告数据显示，国内已有205个车系的780款在售车型配置HUD（含选配+标配）。目前HUD在宝马、奔驰、奥迪等豪华车及日系车中的配置率较高，产品主要为W-HUD且分属于选配。随着HUD技术的进步，HUD的配置呈现出从外资品牌到自主品牌，从豪华车到中端车，从选配到标配，从W-HUD到AR-HUD的趋势。
值得注意的是，AR-HUD在实现完全自动驾驶后或有更的用武之地。此时，逐渐解放了双手的驾驶员开始追求更多的舒适度和娱乐性，人们开始延展汽车场景作为“第三空间”，而AR-HUD则可以让汽车的玻璃成为信息、娱乐和广告的载体。
同时，这也给各汽车电子厂商，甚至互联网厂商创造了一个新端口，他们将考虑如何使信息内容在汽车屏幕中变得易读、易用、易交互。
打造车载AR-HUD，不仅需要出色的硬件结构以及光学设计，还需要强的软件能力。为了能够实现真正的AR虚实融合，需要倚靠强的算法使成像精准贴合道路，融入现实以及确保没有畸变。由于不同车型适配的曲面挡风玻璃的曲度、弧形面皆不同，增加了设计和算法的难度。
“智能车载光技术的应用，将推进车载显示从液晶屏时代进入超屏的光成像时代。光学成像可以突破物理限制，获得沉浸感更强的虚拟屏体验。”华为智能汽车解决方案BU首席运营官王军在2021世界新能源汽车上表示，随着汽车架构对带宽和安全性的要求越来越高，未来不排除车内的通讯系统从电转向光，“电车”也将变身为“光车”。
让车灯具备“说话”的能力
除了在车内实现交互，光学成像还可以延伸至车辆外。例如，奔驰、众、WEY、华人运通等品牌的车型使用数字投影灯光技术，让灯化身“高清投影仪”，并具备“说话”的能力，为车内及车外的人员和其他车辆提供交互。
具体来看，数字投影灯光技术可实现的最常见的功能为，当车辆通过狭窄路段时，具有高分辨率的左右灯能同时发射两条与车辆等宽的高亮线条，且两条线条的曲率同步自适应转向角，从而帮助驾驶员评估驾驶路线和通过能力。
值得注意的是，在驾驶员视线附近进行投射的目的是有效地警告驾驶员，这样不会因为提醒在别处而导致驾驶员分心。而在夜间交通测试人员真实的测试过程中，它相比抬头显示的相同警告信息能够更明显被感知。
此外，数字投影灯光技术还可实现“光斑马线”投射功能，当车辆遇到行人横穿马路时，车灯在前方路面投射出“斑马线”，提示行人放心通；当车辆在检测到前车距离小于安全值时，启动前车碰撞报警功能，灯会以白色高亮度提示线投射到驾驶员视野前方路面，逐步缩小至高频闪烁警示。
据了解，这些功能均为车辆传感器根据驾驶情况进行分析后自动激活。当车辆上的摄像头或传感器系统检测到路面信息发生变化时，核心处理器可以在几毫秒内评估数据和数字导航地图，为前照灯提供命令，以便在所有情况下最佳地适应光分布。
