论文部分内容阅读
这个世界不缺少美，而是缺少发现美的眼睛。’对于汽车驾驶员来说，由于视野受限，发现世界的美就需要格外的细心。细心是必要的，但是作为一名驾驶员，更需要发现的东西还有道路环境中潜在的危险，特别是有可能成为视觉死角的地方。在2015年上海车展上，MINI向我们展示了其最新的视觉增强技术，只需要一副眼镜，就可以让驾驶员练就一双真正的‘火眼金睛’。
MINI品牌的个性气息想必大家都不陌生，在上海车展现场，MINI的展台也是让人脑洞大开，整个布局和摆设就像一个时尚卖场，色彩鲜丽的背包、造型繁多的钥匙扣、富含夸张涂鸦的T恤等各种含有MINI元素的商品让人垂涎，车反倒成了有名无实的配角。漫步在MINI商超里，你会真真切切地感受到MINI所带来的是一种生活方式的诠释，车只不过是MINI所要塑造的其中一个环节。整个展台的最里面有一个酷似电影院的入口，入口处的接待台上摆放着一副造型别致的眼镜，旁边的展板上醒目印着“MINI AUGMENTED VISION”的标题，MINI这次要玩儿什么花样呢？
“AUGMENTED VISION”即视觉增强技术，MINI利用智能可穿戴设备与车辆的互联来实现这项未来可能成为主流的技术概念。目前，汽车领域在可视化的技术发展方向上都不约而同地选择了类似于HUD（抬头显示系统）作为攻坚的桥头堡，目的是在驾驶员有限的视野范围内通过互联技术显示更多实时信息，信息内容包括车辆的实时参数、导航、道路环境和设施情况以及兴趣点等。类似于科幻电影上面假想的未来科技，MINI的视觉增强技术通过一副眼镜将即时信息通过辅助数字信息技术投射至驾驶员的视野中，达到强化现实（Augmented Reality）效果的目的，视觉上这些被投射的信息的实际显示效果类似于悬浮在前方某个位置，对驾驶员观察路况不会产生阻碍。如果觉得不太容易理解，可以尝试想象一下现在的体育比赛转播中，比如游泳，在运动员比赛过程中总是会有一条世界纪录刻线跟着一起前进，而这条刻线在实际比赛现场是不存在的，而是转播电视通过现实强化的技术手段加上去的。
作为MINI视觉增强技术的载体，MINI眼镜不但要有良好的用户体验和配戴舒适性，外观的设计自然更要贴合MINI的整体气质，MINI将该智能眼镜的设计工作委托给了宝马集团子公司Designworks，从成品的造型上来看，镜孔的圆形设计与镜架曲线与MINI的内饰风格极为吻合，色彩的使用也很好地把握了对比的效果，运动化设计理念明显。在正式使用眼镜各种功能之前，佩戴者需要对视力和视野进行校正和匹配，确保其能够安全正常地观察到眼镜所呈现的图像和文字信息。
MINI智能眼镜应用了高通骁龙805处理器和高通Vuforia移动视觉平台。骁龙系列处理器是安卓手机的绝对霸主，805处理器也是高通最后一款32位架构的高端产品，架构进化至Krait 450，主频最高达到2.3GHz，图像处理芯片采用高通Adreno420图形处理器和单片数字信号处理器，性能凶残之极。同时，全球领先的可穿戴设备厂商ODG（Osterhout Design Group）为MINI视觉增强技术智能眼镜提供光学、电子技术、及研发和生产支持。宝马集团研发和技术部门则负责整体项目管理、应用软件研发和车辆的连接，以及总体技术实施。正是得益于这些顶尖的硬件支持，Designworks才能够顺利完成视觉感知上独到的用户体验，让眼镜佩戴者得以在一种非常真实的形式下自然流畅地感知各种不同现实增强情境。
将MINI眼镜调整至最佳状态之后，我们便开始了一段虚拟的旅程，起始阶段我们模拟了佩戴者对街边海报感兴趣的场景，当海报上的内容进入眼镜范围以内时，海报上所列出的活动地点将被自动识别，佩戴者可以选择是否前往。如果有兴趣的话，当回到车
内的时候，目的地信息将被传送至车辆并开始导航模式，省去了手动记录和输入地址的繁琐，节约了大量时间。导航阶段，MINI眼镜会将实时车速、导航信息以及道路限速等驾驶相关信息显示在驾驶者的主要视野区域。这些信息是从车辆传送至眼镜，并呈现在转向盘上方的合适位置，以确保驾驶者在阅读信息的同时，还能能够清晰观察到路上行驶的其他车辆以及障碍物。正如前面介绍的，这种显示方式会让人联想到HUD，但MINI眼镜是将这些信息投射到驾驶员眼部前端的某个焦点位置，这与利用全反射原理将信息投射到前挡风玻璃上的做法是有本质区别的，所以，这就是为什么在使用MINI眼镜之前需要校准的原因了。另外一点，为了增强虚拟驾驶的真实效果，体验的过程中还加入了手机接收信息和邮件的场景。收到手机信息或电子邮件时，一个小的提示图标会出现在智能眼镜上，驾驶员可以指示车辆朗读出信息。出于安全考虑，在车辆行驶过程中，信息不会以文字形式显示出来，从而保证驾驶者专心驾驶。
‘MINI视觉增强技术是一个研发原型项目，用来展示AR（现实增强）眼镜与汽车互联的潜力，’宝马集团研发和技术部门MINI视觉增强技术项目经理Dr.Joerg Preissinger解释道，‘今后我们将继续深入研发，不断完善，力将愿景变为现实’。
如果只有上述几项功能，貌似还不足以说明MINI的这项技术对于视觉方面到底增强到什么程度，好的，下面重点来了。虚拟驾驶的过程中，模拟场景来到了一处红绿灯路口，等候通过的行人中有一位手持篮球的小朋友，当我们的车停稳后，小朋友手中的篮球从手中滑落并进入车辆和路边的视觉死角。通常遇到类似情况，我们最好的办法就是下车查看，但MINI通过“透视”的方式给了我们一个惊喜。当驾驶员的头部向对侧A柱下方，也就是右前轮位置看去时，MINI眼镜会在该位置开辟出一定区域以显示车外的情况，图像信息来源于车外部安装的摄像头，这一点对于行车安全有着非常大的帮助，而且，在靠近道路停车时，也可以通过透视出的虚拟影像观察车轮与路边的距离，避免车辆撞击受损。需要说明的是，透视的影像仅当驾驶员头部转向该侧方向时显示，这是因为MINI眼镜的上部分集成了惯性传感器以及摄像头，这些设备用以确定智能眼镜在车辆内部的方位，并不产生或存储视频及图像。
当接近目的地时，MINI视觉增强技术眼镜会自动寻找附近的停车位，并通过透视功能协助驾驶员完成泊车。普通导航设备就到此为止了，剩下的部分就需要我们自己去摸索，但MINI眼镜却很好地解决了这“最后一公里”问题，当佩戴者离开车辆之后，MINI眼镜会继续提供兴趣点准确位置的导航信息，我们可以跟随计算出的路线精确地到达最终目的地。
MINI品牌的个性气息想必大家都不陌生，在上海车展现场，MINI的展台也是让人脑洞大开，整个布局和摆设就像一个时尚卖场，色彩鲜丽的背包、造型繁多的钥匙扣、富含夸张涂鸦的T恤等各种含有MINI元素的商品让人垂涎，车反倒成了有名无实的配角。漫步在MINI商超里，你会真真切切地感受到MINI所带来的是一种生活方式的诠释，车只不过是MINI所要塑造的其中一个环节。整个展台的最里面有一个酷似电影院的入口，入口处的接待台上摆放着一副造型别致的眼镜，旁边的展板上醒目印着“MINI AUGMENTED VISION”的标题，MINI这次要玩儿什么花样呢？
“AUGMENTED VISION”即视觉增强技术，MINI利用智能可穿戴设备与车辆的互联来实现这项未来可能成为主流的技术概念。目前，汽车领域在可视化的技术发展方向上都不约而同地选择了类似于HUD（抬头显示系统）作为攻坚的桥头堡，目的是在驾驶员有限的视野范围内通过互联技术显示更多实时信息，信息内容包括车辆的实时参数、导航、道路环境和设施情况以及兴趣点等。类似于科幻电影上面假想的未来科技，MINI的视觉增强技术通过一副眼镜将即时信息通过辅助数字信息技术投射至驾驶员的视野中，达到强化现实（Augmented Reality）效果的目的，视觉上这些被投射的信息的实际显示效果类似于悬浮在前方某个位置，对驾驶员观察路况不会产生阻碍。如果觉得不太容易理解，可以尝试想象一下现在的体育比赛转播中，比如游泳，在运动员比赛过程中总是会有一条世界纪录刻线跟着一起前进，而这条刻线在实际比赛现场是不存在的，而是转播电视通过现实强化的技术手段加上去的。
作为MINI视觉增强技术的载体，MINI眼镜不但要有良好的用户体验和配戴舒适性，外观的设计自然更要贴合MINI的整体气质，MINI将该智能眼镜的设计工作委托给了宝马集团子公司Designworks，从成品的造型上来看，镜孔的圆形设计与镜架曲线与MINI的内饰风格极为吻合，色彩的使用也很好地把握了对比的效果，运动化设计理念明显。在正式使用眼镜各种功能之前，佩戴者需要对视力和视野进行校正和匹配，确保其能够安全正常地观察到眼镜所呈现的图像和文字信息。
MINI智能眼镜应用了高通骁龙805处理器和高通Vuforia移动视觉平台。骁龙系列处理器是安卓手机的绝对霸主，805处理器也是高通最后一款32位架构的高端产品，架构进化至Krait 450，主频最高达到2.3GHz，图像处理芯片采用高通Adreno420图形处理器和单片数字信号处理器，性能凶残之极。同时，全球领先的可穿戴设备厂商ODG（Osterhout Design Group）为MINI视觉增强技术智能眼镜提供光学、电子技术、及研发和生产支持。宝马集团研发和技术部门则负责整体项目管理、应用软件研发和车辆的连接，以及总体技术实施。正是得益于这些顶尖的硬件支持，Designworks才能够顺利完成视觉感知上独到的用户体验，让眼镜佩戴者得以在一种非常真实的形式下自然流畅地感知各种不同现实增强情境。
将MINI眼镜调整至最佳状态之后，我们便开始了一段虚拟的旅程，起始阶段我们模拟了佩戴者对街边海报感兴趣的场景，当海报上的内容进入眼镜范围以内时，海报上所列出的活动地点将被自动识别，佩戴者可以选择是否前往。如果有兴趣的话，当回到车
内的时候，目的地信息将被传送至车辆并开始导航模式，省去了手动记录和输入地址的繁琐，节约了大量时间。导航阶段，MINI眼镜会将实时车速、导航信息以及道路限速等驾驶相关信息显示在驾驶者的主要视野区域。这些信息是从车辆传送至眼镜，并呈现在转向盘上方的合适位置，以确保驾驶者在阅读信息的同时，还能能够清晰观察到路上行驶的其他车辆以及障碍物。正如前面介绍的，这种显示方式会让人联想到HUD，但MINI眼镜是将这些信息投射到驾驶员眼部前端的某个焦点位置，这与利用全反射原理将信息投射到前挡风玻璃上的做法是有本质区别的，所以，这就是为什么在使用MINI眼镜之前需要校准的原因了。另外一点，为了增强虚拟驾驶的真实效果，体验的过程中还加入了手机接收信息和邮件的场景。收到手机信息或电子邮件时，一个小的提示图标会出现在智能眼镜上，驾驶员可以指示车辆朗读出信息。出于安全考虑，在车辆行驶过程中，信息不会以文字形式显示出来，从而保证驾驶者专心驾驶。
‘MINI视觉增强技术是一个研发原型项目，用来展示AR（现实增强）眼镜与汽车互联的潜力，’宝马集团研发和技术部门MINI视觉增强技术项目经理Dr.Joerg Preissinger解释道，‘今后我们将继续深入研发，不断完善，力将愿景变为现实’。
如果只有上述几项功能，貌似还不足以说明MINI的这项技术对于视觉方面到底增强到什么程度，好的，下面重点来了。虚拟驾驶的过程中，模拟场景来到了一处红绿灯路口，等候通过的行人中有一位手持篮球的小朋友，当我们的车停稳后，小朋友手中的篮球从手中滑落并进入车辆和路边的视觉死角。通常遇到类似情况，我们最好的办法就是下车查看，但MINI通过“透视”的方式给了我们一个惊喜。当驾驶员的头部向对侧A柱下方，也就是右前轮位置看去时，MINI眼镜会在该位置开辟出一定区域以显示车外的情况，图像信息来源于车外部安装的摄像头，这一点对于行车安全有着非常大的帮助，而且，在靠近道路停车时，也可以通过透视出的虚拟影像观察车轮与路边的距离，避免车辆撞击受损。需要说明的是，透视的影像仅当驾驶员头部转向该侧方向时显示，这是因为MINI眼镜的上部分集成了惯性传感器以及摄像头，这些设备用以确定智能眼镜在车辆内部的方位，并不产生或存储视频及图像。
当接近目的地时，MINI视觉增强技术眼镜会自动寻找附近的停车位，并通过透视功能协助驾驶员完成泊车。普通导航设备就到此为止了，剩下的部分就需要我们自己去摸索，但MINI眼镜却很好地解决了这“最后一公里”问题，当佩戴者离开车辆之后，MINI眼镜会继续提供兴趣点准确位置的导航信息，我们可以跟随计算出的路线精确地到达最终目的地。