Unity重新定義未來(lái)汽車人機(jī)界面的設(shè)計(jì)體驗(yàn)
原型設(shè)計(jì)對(duì)于制定關(guān)鍵決策來(lái)說(shuō)尤為重要，因?yàn)楫?dāng)決策者面對(duì)高度復(fù)雜的交互式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，他們必須在幾分鐘內(nèi)就做出決定。如果在紙上、幻燈片演示、甚至是視頻中，可能都不足以做出足以決策的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)。但運(yùn)行實(shí)時(shí)原型應(yīng)用讓交互式設(shè)計(jì)變得觸手可及且真實(shí)可見，Unity是他們的首選決策呈現(xiàn)工具。
icon incar使用Unity進(jìn)行概念車原型設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)汽車人機(jī)交互界面（Human Machine Interface, HMI)，可以說(shuō)是當(dāng)前時(shí)代最“艱難”的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)之一。這項(xiàng)工作不僅需要集成大量復(fù)雜的功能、多個(gè)部門在一起無(wú)縫協(xié)作，還需要發(fā)揮具有“未來(lái)思維”的想象力。在這樣的高需求面前，一套靈活、高效且功能強(qiáng)大的工具必不可少。
總部位于柏林的icon incar是一家專注于汽車用戶界面與用戶體驗(yàn)及智能網(wǎng)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的咨詢公司，是各大汽車品牌全新HMI設(shè)計(jì)的助推者。從2011年開始，icon incar團(tuán)隊(duì)就開始利用Unity卓越的能力，不斷助力知名汽車品牌打造出無(wú)與倫比的HMI產(chǎn)品體驗(yàn)。值得一提的是，Unity還幫助icon incar的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不斷突破設(shè)計(jì)和開發(fā)協(xié)同的瓶頸，從而持續(xù)應(yīng)對(duì)未來(lái)汽車設(shè)計(jì)趨勢(shì)的新挑戰(zhàn)。
相信很多人在了解icon incar這家公司之前，就曾看到過(guò)他們的設(shè)計(jì)作品。自2008年起，icon incar就一直是寶馬集團(tuán)的戰(zhàn)略合作伙伴。多年來(lái)，在汽車行業(yè)，icon incar參與了超過(guò)100個(gè)汽車生產(chǎn)項(xiàng)目，并與寶馬、奧迪、福特、斯柯達(dá)等眾多知名汽車品牌合作，在如此眾多的合作中，他們還涉及到了大量的概念車設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
在這些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，Unity成為了icon incar不斷將創(chuàng)新概念快速落地變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的一柄“利器”。例如，在Gumpert Aiways的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，icon incar使用了Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)來(lái)進(jìn)行概念車的原型設(shè)計(jì)，新技術(shù)的投入讓他們僅用了6個(gè)月就將設(shè)計(jì)理念變?yōu)榭梢陨下窚y(cè)試的實(shí)體汽車。而擁有“史上最大中控屏幕”的拜騰汽車，同樣在設(shè)計(jì)其車載HMI時(shí)利用Unity進(jìn)行了包括攝像頭傳感器輸入、手勢(shì)輸入在內(nèi)的各種高度復(fù)雜交互功能的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。
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未來(lái)概念HMI的全新動(dòng)力
在未來(lái)汽車的HMI設(shè)計(jì)中，原型設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一環(huán)，它既是一個(gè)將人機(jī)交互設(shè)計(jì)概念具象化的工具，也是向協(xié)作者、決策者呈現(xiàn)和傳遞創(chuàng)意體驗(yàn)的高效途徑。正如一張圖包含的信息量可以勝過(guò)千言萬(wàn)語(yǔ)，一個(gè)HMI設(shè)計(jì)原型帶來(lái)的生動(dòng)展示和體驗(yàn)效果，遠(yuǎn)可以勝過(guò)一千次“紙上談兵”的描述。毫不夸張地說(shuō)，原型設(shè)計(jì)可以被視為汽車HMI設(shè)計(jì)師塑造未來(lái)概念HMI的一種“超能力”。
不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于HMI原型保真度的需求也各有不同。通常，受眾角色離實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程越遠(yuǎn)，為其展示的HMI原型的視覺(jué)保真度和復(fù)雜性就應(yīng)該越高。比如，當(dāng)HMI設(shè)計(jì)師與開發(fā)人員、用戶研究人員進(jìn)行協(xié)作時(shí)，原型就重在精確、細(xì)致地描繪出HMI系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，美觀性放在其次，這樣有助于原型的功能快速迭代。而當(dāng)需要向高層決策者或產(chǎn)品營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)展示時(shí)，原型則更多需要圍繞逼真的用戶體驗(yàn)，體現(xiàn)交互功能的流暢性，并模擬出各種實(shí)際使用場(chǎng)景，這就需要更高的保真度和視覺(jué)效果。在這一過(guò)程中，Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)可以針對(duì)面向不同受眾的演示需求，提供不同保真度的HMI原型，以滿足整個(gè)協(xié)作流程中的多樣化需求。
車載硬件模塊
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icon incar設(shè)計(jì)的大多數(shù)概念車，在HMI部分都有很高的數(shù)據(jù)可視化要求，其用于展示的人機(jī)交互界面需要大量調(diào)用真實(shí)數(shù)據(jù)。因此，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)名為網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)（Network Library）的獨(dú)立程序，匯集了來(lái)自車輛不同傳感器接觸點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，包括來(lái)自USB串行端口、Arduino端口、OBD端口、CAN總線、LIN總線等。而Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)可以毫無(wú)障礙地訪問(wèn)并讀寫這些數(shù)據(jù)，整合這些異構(gòu)數(shù)據(jù)到其平臺(tái)上，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交互功能。通過(guò)這些接口，還可以修改車輛硬件設(shè)置，以測(cè)試運(yùn)行可靠性等問(wèn)題。
由icon incar創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)將車輛不同傳感器接觸點(diǎn)所收集的數(shù)據(jù)整合至Unity平臺(tái)
在整個(gè)流程中，icon incar設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用了一組由CAN總線集成的硬件設(shè)備來(lái)模擬車載硬件，它們由路由器、互聯(lián)模塊以及 NUC 迷你電腦等設(shè)備組成，兼具強(qiáng)大的功能、小巧的外形和低功耗，并通過(guò)單獨(dú)的 PC 進(jìn)行控制。將它們與 Unity 配合應(yīng)用，就可以進(jìn)行原型設(shè)計(jì)并進(jìn)行各種測(cè)試。
運(yùn)行演示界面原型的車載集成設(shè)備
由于廠商的概念車通常在后期才能準(zhǔn)備就緒，因此用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)整合的時(shí)間非常有限。利用這套裝置，icon incar 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就整合就緒，確保概念車得以按時(shí)交付用于演示。在很多情況下，整套組件實(shí)際上是以車載的形式集成放置在概念車的后備箱中運(yùn)行，但觀看演示的觀眾卻渾然不覺(jué)。這個(gè)完整的 HMI 原型提供給觀眾們的體驗(yàn)，與一套完全真實(shí)的交互系統(tǒng)毫無(wú)二致。
icon incar 曾參與設(shè)計(jì)了奧迪 Q8 概念車，其中應(yīng)用了一些信息和交互功能，打開車門既是激活儀表盤的觸發(fā)信號(hào)，也是整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)的觸發(fā)信號(hào)。而這款包含數(shù)字儀表盤的 HMI 既可以顯示信息，體驗(yàn)者也可以在駕駛模式使用它。
虛擬與現(xiàn)實(shí)的沉浸式體驗(yàn)
此外，icon incar 還使用 Unity 制作原型設(shè)計(jì)工具用于早期展示，例如利用一組互聯(lián)的顯示器來(lái)模擬車內(nèi)環(huán)境。以 Unity 作為框架程序，由連接顯示器的各臺(tái) PC 機(jī)從中央服務(wù)器提取信息，打造這樣的“模擬智能座艙”不但可以像制作 PPT 一樣簡(jiǎn)單快捷，還可以連接多達(dá) 150 塊不同尺寸的屏幕，來(lái)營(yíng)造盡可能真實(shí)的駕乘體驗(yàn)。在這一過(guò)程中，由不同屏幕協(xié)同營(yíng)造出的沉浸式 HMI 交互體驗(yàn)，就像管弦樂(lè)隊(duì)一樣珠聯(lián)璧合、和諧有序。因此，團(tuán)隊(duì)將這一系統(tǒng)形象地稱為“Kapellmeister”，在德語(yǔ)中是”管弦樂(lè)指揮“的意思。
而且，借助這一方式還能夠在線發(fā)布并同步演示內(nèi)容。這就意味著，在疫情期間不方便全球出行的情況下，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不需要到現(xiàn)場(chǎng)，也能通過(guò)位于全球任何地方的工作室進(jìn)行原型演示，而所獲得的體驗(yàn)和效果都是相同的。
當(dāng)前，團(tuán)隊(duì)還在嘗試?yán)?Unity 構(gòu)建基于Hololens眼鏡等可穿戴設(shè)備的 AR 智能交互場(chǎng)景體驗(yàn)，這樣的智能交互場(chǎng)景不僅僅位于汽車內(nèi)部，更可以延伸到汽車外部。例如，當(dāng)佩戴 Hololens 眼鏡的用戶靠近汽車時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在汽車引擎蓋上投射出本次計(jì)劃出行的 AR 地圖；無(wú)需接觸汽車，就可以一覽汽車各個(gè)部位的狀態(tài)，例如輪胎狀況、車上有無(wú)刮痕、檢查后備箱物品等。未來(lái)，隨著可集成的數(shù)據(jù)和服務(wù)來(lái)源不斷增加，這一切勢(shì)必發(fā)展成令人驚嘆的全方位智能出行體驗(yàn)。
以往，局限于性能上的要求，這類華麗的人機(jī)界面交互系統(tǒng)原型往往只能在用于模擬的 PC 環(huán)境下運(yùn)行。如今，Unity 的跨平臺(tái)兼容性能夠支持在各類車載系統(tǒng)的“中高低端”的車機(jī)系統(tǒng)部署，做到“一次構(gòu)建、多端部署”。因此這些高保真原型已經(jīng)可以在無(wú)需專用圖形芯片的真實(shí)車機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行，非常接近于實(shí)際的生產(chǎn)樣品。這使得設(shè)計(jì)人員能夠在早期階段創(chuàng)造出更加真實(shí)的設(shè)計(jì)，或者幫助開發(fā)人員優(yōu)化用戶體驗(yàn)，同時(shí)減少需要完成的解析工作量。
Unity支持變革性的跨部門協(xié)作
事實(shí)上，Unity 為汽車 HMI 設(shè)計(jì)帶來(lái)的革命，絕非僅僅在于實(shí)現(xiàn)更好的原型設(shè)計(jì)，更在于對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)觀念和流程的革新。面向未來(lái)，汽車行業(yè)面臨的一個(gè)日益清晰的重大挑戰(zhàn)在于，如何向客戶提供品牌和產(chǎn)品的整體體驗(yàn)。對(duì)于汽車廠商而言，要完成這一共同的目標(biāo)需要眾多部門人員的緊密協(xié)同，盡管不同的團(tuán)隊(duì)有各自的責(zé)任，但他們必須以更全局的視角和更緊密的方式進(jìn)行協(xié)同。但是，傳統(tǒng)的公司結(jié)構(gòu)和協(xié)作工具往往難以為此提供支持。
例如，對(duì)于一個(gè)汽車儀表臺(tái)的設(shè)計(jì)，不同部門人員會(huì)有不同的關(guān)注點(diǎn)。內(nèi)飾設(shè)計(jì)師、用戶界面設(shè)計(jì)師、人機(jī)工程設(shè)計(jì)師、營(yíng)銷人員甚至高層決策者都會(huì)提出各自的要求。比如內(nèi)飾設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)希望儀表盤保持對(duì)稱、旋鈕放在中間，營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)希望強(qiáng)調(diào)“跑車”的定義、想添加一個(gè)引擎啟動(dòng)按鈕，人機(jī)工程團(tuán)隊(duì)有他們的洞察、為了讓駕駛員手不離開方向盤而添加更復(fù)雜的方向盤功能等。以往，各個(gè)部門通常依靠創(chuàng)建各類規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同，但這些規(guī)范通常會(huì)留下巨大的“差距”，使得設(shè)計(jì)和開發(fā)無(wú)法保持良好的連續(xù)性，而且這種”規(guī)范“非常容易過(guò)時(shí)。
采用 Unity 則有望幫助團(tuán)隊(duì)突破這一協(xié)作流程中的瓶頸，有效彌合設(shè)計(jì)與開發(fā)之間的鴻溝。icon incar 團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，Unity 使得設(shè)計(jì)人員可以將原型作為橋梁，先由創(chuàng)意技術(shù)專家負(fù)責(zé)完善原型，然后移交給開發(fā)人員逐步進(jìn)行優(yōu)化、迭代，以保障在整個(gè)跨部門的協(xié)作流程中，設(shè)計(jì)意圖可以自始至終保持不變。
由此，HMI 設(shè)計(jì)人員、原型制作人員和開發(fā)人員都使用相同的工具，從而擁有共同語(yǔ)言。Unity 可以幫助各部門統(tǒng)一的工作流程，持續(xù)提高效率，最終潛移默化地增強(qiáng)協(xié)作思維，改變行為方式。當(dāng)人們意識(shí)到合作的價(jià)值，并將各自的創(chuàng)意在同一個(gè)平臺(tái)上交融時(shí)，才能夠真正打造出整體的最佳體驗(yàn)。
“在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域，原來(lái)傳統(tǒng)的那套‘規(guī)范’流程已經(jīng)沒(méi)人再用了，現(xiàn)代化的 HMI 設(shè)計(jì)都采用移交原型的方式來(lái)統(tǒng)籌跨部門的協(xié)作，不但效率提高而且節(jié)省時(shí)間和成本。我們相信 Unity，相信原型制作，因?yàn)樗軐⑷藗儓F(tuán)結(jié)在一起。” icon incar 聯(lián)合創(chuàng)始人 Florian Gulden 表示。
用科技重新定義未來(lái)汽車的人機(jī)界面體驗(yàn)
icon incar 將汽車用戶體驗(yàn)的未來(lái)劃分為五個(gè)階段。當(dāng)前大部分的設(shè)計(jì)和體驗(yàn)還停留于初始階段，即系統(tǒng)還需要根據(jù)用戶的指令進(jìn)行設(shè)置和運(yùn)行。在第二階段，汽車逐漸增加了情景化體驗(yàn)，開始提供環(huán)境建議或者接收到了 BIM 信息，從而得以作出反應(yīng)。在第三階段，當(dāng)基礎(chǔ)框架搭建完成后，基于用戶數(shù)據(jù)和行為加入個(gè)性化體驗(yàn)。在第四階段，汽車將會(huì)主動(dòng)“學(xué)習(xí)”用戶的各方面偏好以及日常工作生活方式，以更好地與人交互。到達(dá)最后的理想階段時(shí)，即隨著人工智能等新技術(shù)的加速應(yīng)用，汽車能夠提前預(yù)知、預(yù)測(cè)用戶行為，并提供相應(yīng)的體驗(yàn)。
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相消費(fèi)者對(duì)汽車人機(jī)交互界面的期待和認(rèn)知還將會(huì)不斷變化。與此同時(shí)，嶄新的情景式個(gè)性化體驗(yàn)也將以全新的 HMI 設(shè)計(jì)為載體而不斷涌現(xiàn)，并在用戶需求變化的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)持續(xù)改善。
icon incar 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Florian Gulden 預(yù)測(cè)，未來(lái)的車載 HMI 將告別固定的布局和按鈕，而將會(huì)是能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整的“流動(dòng)式”的用戶界面，根據(jù)用戶所需，從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化成另一種狀態(tài)，甚至提供預(yù)測(cè)性的體驗(yàn)。這也是目前 icon incar 為寶馬設(shè)計(jì)的展示車體驗(yàn)。對(duì)此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也需要更加靈活的設(shè)計(jì)工具加以實(shí)現(xiàn)，而 Unity 必將在這些新方向的探索上提供絕佳的支撐。
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