1979年第一款搭载屏幕的汽车（阿斯顿马丁 Lagonda）问世，2001年奥迪推出了MMI，第一个真正意义上的车载交互系统问世，如今车载交互已经发展了四十余年，除了性能的提升，承载功能的不断丰富，车载交互系统的交互形式也在不停的发展中。
虽然相比手机电脑的交互，汽车在这方面起步较晚，但是随着近几年智能汽车的崛起，车载交互系统进入了高速发展期，除了越来越精良的“画质”，更“丝滑”的操作体验外，3D化也是车载交互当下重要的发展趋势之一。
图1：Audi Avantissim概念车，奥迪MMI系统首秀
车载交互设计是ICONA着重发展的业务版块，也是我们重点关注的领域。目前，车载交互的发展可谓日新月异，创新和跨界科技的应用层出不穷。今天，就和ICONA一起，一窥车载交互3D化。
随着智能汽车行业盘子越做越大，车载芯片技术也随之“起飞”。如今，车机芯片已经发展到了第四代-高通最新发布了5nm制程的8295车载芯片，AI算力可达30TOPS，是苹果A15的2倍之多；目前行业广泛应用的8155芯片，也有着7nm的制程，算力达到8TOPS。
与此同时，车载屏幕也在不停的进步。更流畅高清的屏幕加上性能强大的芯片加持，让一个之前人们不敢想的事成为了现实—在车机屏幕里“做游戏”。
当然，这里讲的“做游戏”不是车机应用市场里放一两款小游戏，而是利用游戏开发引擎来做车机交互系统。传统的安卓或者Linux开发的车机交互系统可以理解为一张张面片的堆叠和排列，所以交互形式也是二维化的，而使用三维的游戏开发引擎做交互系统，则是在3D空间里面，赋予交互系统“空间感”。
图2：二维面片交互与三维交互
图3：超级马里奥64，1996年
自从第一款3D游戏超级马里奥64问世以来，游戏一直是3D化交互的前沿阵地，而最近，游戏引擎开发大佬们又将目光投向了汽车交互行业。首先做跨界尝试的就是Unity引擎，21年Unity宣布涉足车载HMI领域，并凭借智能网联汽车人机交互解决方案获得了多个汽车供应链软件类目奖。
在国内，小鹏，哪吒等新势力都在尝试将Unity引擎融合入车载交互的开发中，最近发布的小鹏G9上我们已经能看到二者融合的产物；除了国内的新势力外，奔驰也宣布将在2024年正式发布利用unity引擎的新一代MB OS车载交互系统，该系统已在奔驰最新发布的EQXX概念车上亮相了一次。
图4：奔驰 EQXX概念车
游戏引擎行业的另一个巨头-虚幻引擎也在向车载交互行业摩拳擦掌，甚至在虚幻五引擎的软件首页上，我们还能看到汽车的专门类目。通用汽车两年前以电动形式复活的全新悍马就是虚幻引擎与车载交互结合的最早产物，包括最近路特斯刚刚发布的Eletre纯电SUV，也在车机系统中融入了虚幻引擎。虽然国内大部分企业选择了Unity，不过高合汽车宣布与Epic达成战略合作，将在下一款车型的交互系统开发中使用虚幻引擎。
图5：虚幻5引擎
图6：路特斯 Eletre车机界面
当3D技术与车机交互系统结合，会给车机交互带来哪些不一样的体验呢？
1985年，丰田推出了第一款带有车载导航的汽车（丰田皇冠），从此之后，导航一直是车机交互系统里最重要的功能之一，而如何给驾驶者们提供更直观、全面、高效的导航也是各大地图巨头们一直在研究的方向。
早年的数字化地图，可以看做线与线连接形成的网络，人们获得的导航信息无非是下个路口直行还是转弯，再过几公里出高速下匝道这样的指示。然而随着城市化的推进，城市道路系统不断进化，城市的路面、立交系统也变得越来越复杂，什么最右侧车道左转，西直门立交桥这样的“迷宫式”道路越来越多，如果不是经常走这条路的老司机，即使拿着导航也很容易开迷路。
在这样的需求推动下，车道级导航应运而生。每条路有几条车道，哪几条直行哪几条右转都被标记的一清二楚，原来的道路“线”有了更丰富的信息，导航系统也能为驾驶员提供更为详细的指示信息。
近些年，随着5G高速通信的普及和卫星遥感技术的发展，地图不再满足于在二维世界里画网络，二是希望在数字化世界里用三维的方式重建整个城市交通系统，甚至是道路两侧的建筑物。如此一来，高精地图便问世了，导航系统能提供的信息不单单是走哪条车道这么简单，而是把整个立交桥以3D化的形式呈现给驾驶员，配合导航指引线，妈妈再也不用怕我下错匝道了。
图7：高德高精地图
到现在为止，车有了，道路也有了，离在车机系统里重建整个驾驶场景只差一件事-环境感知。雷达、激光雷达、车载摄像头配合环境感知算法的发展，如今的智能汽车可以说是自己长了眼睛的汽车。随着特斯拉推出FSD，一起推出还有屏幕内车辆对环境感知的实时展示。
图8：特斯拉FSD环境感知的交互展示
在交互系统内三维化重建整个驾驶场景，不仅能在驾驶员手动驾驶时提供更直观的辅助，也能在自动驾驶场景中为人提供对自动驾驶系统的信心。毕竟方向盘不掌握在自己手上，汽车知不知道前面往哪开，能不能识别到危险对用户来讲完全未知，如果能配合高精地图+环境感知对整个道路、他车、非机动车、障碍物等对整个驾驶场景重现，并配合自动驾驶指示线把汽车的驾驶“思考”直观且实时的呈现给用户，如果自动驾驶系统本身没什么问题，那么这会大大提升自动驾驶时用户对车辆的信心。
国内的智能汽车，比如蔚来ET7会在仪表内把自车对周围的感知以3D化的形式呈现在仪表中。最近发布的集度新车，从目前流出信息来看，采用了高精地图结合环境感知的形式在一体横屏中将驾驶场景整个数字化的呈现给用户。
图9：集度Robo 01
众所周知，相比较文字而言，人们更容易直观的认知并理解图像信息。而随着车辆功能不断的丰富，汽车内的车辆控制页面慢慢丰富成了一串串长长的列表。这种交互形式不仅枯燥无味，交互效率也非常低。
另一方面，车辆控制本来应该有着更天然的直观交互方式，那就是利用屏幕内汽车模型，用户点哪里控制哪里，同时配合模型呈现，车机系统给用户信息呈现上也效率更高。
早年的汽车交互设计师并不是想不到这一点，比如仪表盘上的开门（包括四门、尾门或后备箱）警报，当车辆有一个门没有关时，便会以汽车俯视图的形式直观呈现给用户；特斯拉的Model X，就是以车模的形式让用户来控制电动门的开关；再到车内，目前配合内饰模型辅助用户控制空调已经成为了业内主流的交互形式。
图10：特斯拉 Model X电动门控制
不过这些屏幕内的车模并不是真正意义上的“模型”，二是二维的车模图片，所以能控制的功能或展示的信息非常有限。而Unity引擎的应用，可以把整车在屏幕内以数字化的形式交给用户手中。例如上汽的智己L7，用户可以在屏幕内自由旋转车模角度，并且能完成开门、开后备箱等功能操作。
图11：智己L7车模控制
最近发布的小鹏G9则是把这一交互形式发挥到了极致。除了用户自由旋转车模开关门这些基本操作外，车模还会随着车控车设页面自动旋转到特定角度，来辅助用户操作或理解车辆功能。
图12：小鹏G9车模
信息革命以来，人们每天都在接受海量信息并作出决断，因此研究人机关系、人机交互一直是人们关注的前沿话题。而随着技术的发展，更高效、直观的交互形式也在不断出现。目前的车机系统3D化交互说到底还是在二维的车机里去模拟三维，随着AR/VR，全息投影，手势识别，眼动追踪等技术的发展，也许未来在车机内会建立一套“真3D”的交互载体。
或者我们把目光放得再长远一点，等到脑机接口技术成熟的一天，也许这些五花八门的交互载体都不需要了，只用一颗芯片+一根数据线就能完成人与车之间的交互。
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参考资料：
图1引用自autowp
图2引用自 gamegrin
图3引用自bing
图4/6引用自 netcarshow
图7引用自百度
图8引用自bilibili
图10/12引用自汽车之家
图11引用智己官方
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