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AR与VR技术融入汽车行业 为“造车”提速

2020-03-13 09:34
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1771年,法国工程师尼古拉·约瑟夫·屈尼奥设计了一辆自身动力的道路载具,这被公认为是汽车发展的起点。到了1885年,德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造了一辆装有0.85马力汽油机的三轮车,曼海姆专利局在1886年批准了卡尔·本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利,这辆车被认为是世界上真正的第一辆汽车,因为它是以汽油为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机,卡尔·本茨也被世人冠以“汽车之父”的名号。

汽车工业发展的初期阶段,汽车一直都是一个奢侈品的存在,十九世纪末,以内燃机燃烧石油制品的液体燃料中的汽油和柴油成为主流,但当时的汽车仍然是用手工业方式的制造,虽然已经由标准化的部件组成的量产车,但实际上汽车的产量仍很少。亨利·福特在二十世纪头数年开始试制出一种可以大量生产低价出售的汽车,经六次创业失败后,在1913年,美国福特公司将整个汽车的工业生产搬进了流水线,不仅降低了当时汽车的生产成本,同时也大大的加快了汽车生产的效率。

历经百年的沉淀,汽车已经发展成为人们衣食住行中非常重要的一环——“行”,汽车不再是遥不可及的“奢侈品”,其已然成为人们的主要交通工具,为日常出行带来了方便。那么,车企构思一台“Dream Car”,从设计到量产到底需要多长时间?答曰:根据车企的实力,3到5年也有,5到15年也有。因为,汽车从来不是快消品。

想要在急速发展的行业中获得更多的竞争优势,要尽可能的缩短整体的“造车”时间,降低难度,把研发的新车尽快投入市场,这就需要从汽车的设计到生产等各个环节当中寻找最优的解决方案。

“Dream Car”诞生记

汽车的诞生总共分五步:

第一步,构思。通过开会等沟通形式,首先要找到自己的定位,确定“Dream Car”的车型、定位、基本价格等信息。

第二步,设计师团队Show Time。根据构思的信息,设计师们画出一版又一版效果图,车企的决策者们从设计图中筛选并对满意的设计提出意见,设计师们反复修改直至定稿。定稿后就可以制作泥塑模型,进一步确定颜色和材质。

第三步,工程师团队跟进。设计师团队把泥塑模型、效果图等资料移交给工程师团队,工程师们负责让它们“跑起来”。工程师们会跟进画出发动机舱的详细布置图、底盘的细节布置图等,利用工程软件来创建模型,大到车身尺寸、结构,小到每个焊点,都要明确并详细的画出来。

第四步,测试。车辆做出样车后需要经过一系列的考试。例如NVH测试,NVH是Noise Vibration Harshness的缩写,是汽车噪声、振动和舒适性等各项指标的总称。找到一些极端的环境,测试汽车底盘悬架的可靠性,还要进行路试、安全测试等项目,如果针对测试结果反复调校后成绩仍不够好,甚至需要把汽车整体设计推倒重新来。

第五步,生产。量产前需要试生产,小批量生产后确认没有重大问题才考虑量产,当第一辆车从生产线完成时,这辆“Dream Car”就诞生了。

在这五步造车环节当中,哪些环节是比较容易“砍”时间的呢?“构思”取决于公司整体规划,思路越清晰越容易梳理,生产环节则取决于工厂的效率,相比较而言,设计师团队/工程师团队设计环节以及车辆测试环节中,有很多道“工序”可以利用IT技术进行简化,而且代价相对较小。

手握造车资质、坐拥现代化生产工厂的车企,纷纷把目光投入到了IT技术上面,希望借助IT技术手段,缩短新车开发周期。那么,哪些IT技术在造车环节得到了广泛应用?目前来看,AR与VR技术在造车环节中落地应用场景更多一些。

Unity带着AR/VR技术来啦

说到AR/VR技术在汽车领域的应用,那就不得不提Unity,它是非常受欢迎的实时3D开发平台,该平台以其在游戏行业的广泛应用而闻名。实际上,Unity的应用领域早已远远超出了游戏的范畴,汽车、影视、建筑、制造、广电等行业到处都可以看到它的身影。

AR与VR技术融入汽车行业 为“造车”提速

如上图所示,宝马、奥迪、VOLVO、大众、福特等大家耳熟能详的车企都跟Unity有合作。

那么Unity是如何把AR/VR技术引入到造车环节当中去的呢?

先从设计师团队/工程师团队设计环节入手,把脑海中的构想在电脑上画出二维的图纸,再从二维到三维,平面到立体,这是一个必然的发展过程,目前,车企更多的是采用更为先进的三维引擎来做设计,而AR与VR技术改变的是设计师和工程师“看”三维图纸的方式。只是普通的三维模型,还是会在电脑或者投影仪等显示设备上观看,缺少对真实物体的尺寸以及感知和体验,AR与VR则能够跟汽车的实际尺寸相结合。先说VR,带上VR眼镜,设计师和工程师能够看到逼真的汽车,甚至可以看到他们画出来的各个零部件的构造,车辆整体造型、配色等信息。AR则能够将信息(无论是文本、数字字符、图像还是图表)叠加在现实环境背景上,从字面上讲,这增加了用户看到的内容,并实时增添了有价值的信息,利用平板电脑、手机等显示设备,感知设计的零部件真实尺寸等信息,甚至可以在没有油泥模型的早期对车的整体架构、主观质量、外观造型进行体验,对整车设计非常有帮助。

其实,在“看”三维图纸这个环节有两个问题,一个是VR/AR技术如何叠加到三维设计当中,另一个是这样做真的能缩短造车时间么?先说第一个问题,Unity的强项是高度可定制性,还有对AR的强力支持,Unity的AR Foundation平台与开发者工具可以实现通过AR与VR技术,对一款汽车进行工程设计,AR Foundation是Unity为开发者提供的一个支持ARCore、ARKit核心功能的通用API,它为大多数移动端AR应用所需的核心功能提供支持,从基本的平面检测、位置追踪、光照估算到各种独特功能,设计师与工程师可以通过Unity的培训,慢慢掌握Unity开发者工具的使用方法,并且灵活的运用到设计环节中。再来说时间问题,Unity汽车部负责人Tim McDonough曾表示,车企决策者可佩戴上VR头戴式设备并坐入VR车型中,所提供的真实座椅及方向盘则被用于增强VR的真实体验感,利用该方法后,在车辆设计环节,可为车企节省300-500万美元/车型,也将在设计环节节省大量的时间(比如车型制作时间等);在汽车设计环节采用AR/VR技术,可优化设计呈现效果,不仅可减少试制品的制作数量,还能大大缩短该环节的时间成本。

车辆的测试环节,Unity同样可以发出非常大的声量。Unity与大众合作了“流体仿真可视化”,通过VR眼镜,让测试人员看到车的造型对车辆空气动力学特性的影响。如果不符合标准可以及时对车辆参数进行调整,不需要把车辆模型做出来后再对小问题进行反复测试,在车辆模型制作前就可以对一些问题进行测试以及调优。这样做也可以减少车模的制作数量,而且在AR/VR虚拟环境下已经对车辆进行了很多项目的测试,也会节省大量的测试时间。

除此之外,Unity的AR/VR技术还支持车辆销售环节的展示,在4S店里,很多销售人员尽了很大的努力,滔滔不绝地跟客户讲,但最终没有打动客户,为什么?汽车的4S店的面积总是有限的,不可能总是展出车辆的所有配置。客户在购买车辆时,往往不知道最终买到的车颜色、外观细节是什么样的。而利用Unity编写的车辆配置器软件,可以很好的解决这一痛点。简单的互动功能又可以增强客户的留店时间,从而带来更多的商机。

Unity不仅提供了AR/VR软件层面的支持,还提供了培训的技术指导,还是大众汽车的例子,Unity给大众量身打造了VR培训,随时随地为大众的每位员工提供各自所需的培训,该解决方案可在120个全球生产基地实现实时协作和培训,团队在交互式3D空间中学习,提高效率的同时还降低了成本。

AR与VR技术融入汽车行业 为“造车”提速

Unity给大众量身打造的VR培训演示场景图

除了大众,丰田也跟Unity有紧密的合作,丰田曾表示,在丰田,我们使用Unity开发VR和AR工具来提高设计、工程和培训的效率和质量。这真是一个具有高度灵活性的平台,可以支持我们所需的 VR/AR 设备。

Unity Technologies首席执行官John Riccitiello表示,实时的汽车革命就在这里发生。Unity把我们的实时渲染技术带到一个新的创造群组中,装备了工具的汽车制造商将快速转变思想,Unity迫不及待地想要看到汽车制造商——从设计和生产前一直到销售和营销——用我们的技术创造更高的效益。

作者:陶婧婕

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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