汽车仪表盘中图形显示技术应用

　　2. 矢量图形

　　矢量图形基于2D空间中对形状的数学描述，与分辨率无关。因此，矢量图形可以以任意分辨率呈现，不会产生质量问题。矢量图形是一种常见的技术，常见于如今的许多应用。最突出的例子是TrueType字体，但是它也用于可扩展的矢量图形格式SVG中，所有最新的浏览器都支持这种格式。Adobe Flash之类的格式也大量应用矢量图形。

　　一些应用程序都可以生成矢量图形：Adobe Illustrator、Inkscape、Adobe Flash Professional。适用于矢量图形加速器的一个工业标准API是OpenVG[0]。

　　3 3D图形

　　目前的实时渲染功能基于一个由三角形组成的3D模型。要实现下降效果，需要向三角形应用纹理效果。以这种方式切分三角形将为模型定义细节层次，从而影响渲染效果。这使得模型在一定程度上会依赖分辨率。

　　对于嵌入式领域，有两种相关的API定义针对3D图形。这两种API都来自最初由Silicon Graphics发起的标准OpenGL。对于嵌入式版本，去掉了几个与嵌入式设备无关的特性。这减小了硬件加速器的大小，并简化了所需的驱动器。

　　许多应用都可以生成3D模型。最常见的应用包括Autodesk 3ds Max、Blender、Autodesk Maya。

开发流程

　　汽车仪表盘的开发流程目前仍然处于不断发展的阶段。在这一开发流程中，将根据底层的图形技术采用不同的开发方法。这一过程被分为若干个部分。

　　首先由艺术设计部门提供图元和完整的解决方案的草图。大多数情况下，这些内容将转交给软件开发部门，他们将开发编程逻辑来实际实施解决方案。由于许多细节都没有确定好，因此通常需要花大量时间来反复修改，直到最终的效果满足设计部门的要求。

　　对于非3D图形，要缩短执行重复工作的周期，一个办法就是使用Adobe® Flash®，这是一种图形动画工具，适用于定义动画序列和人机界面像素精度。对动画序列的进一步处理通常通过手工或半自动化的方式完成，并且需要手写程序代码。

　　这种开发流程的一大弊端就是缺乏灵活性，难以在开发过程的后期进行更改。此外，还需要做大量的工作来进行归档和维护。

　　通过引入图形标准API，市场上目前有一些解决方案可以加快开发过程，并且不再需要手写特定代码。这些产品通常利用了使用相应的图形设计应用设计的图元，并提供了一个图形用户界面来设计仪表盘的HMI。使用这种HMI构建工具不需要具有编程技能。只需要关心生成的HMI的美观性和功能。HMI开发工具的输出是运行在嵌入式目标之上的软件图像。为了方便起见，通常使用模拟器来在开发PC上直接测试HMI。

　　其他常见的额外功能包括检查生成的HMI的一致性和生成准确的文档。通过将实际的表示从HMI逻辑中分离出来，HMI构建工具还能够消除不同图形技术之间的巨大差异，这将允许在低端的光栅图形平台上生成简化的HMI，并使用相同的HMI描述生成出色的3D HMI。

　　讨论

　　汽车仪表盘中使用的图形技术提供了许多新的可能性。如今的大多数解决方案侧重于机械式仪表盘的外观和感觉。从技术角度讲，要求实时地生成逼真的图像是一项很困难的工作。特别是对于3D图形，这将加重专用3D加速模块的负荷，甚至需要借用几个来自3D游戏领域的技巧来实现一些一般的光学效果。考虑到图形加速器的性能在未来会进一步提高，渲染逼真的图像将变得更加可行。然而，这种渲染过的机械仪表盘的最佳效果看上去和十年前的汽车仪表盘差不多。

　　未来将在技术开发方面投入更多努力来利用新的功能，最终改善HMI人体工程学。这是一个非常广阔的领域，可以作为一个差异化因素来积极地利用。未来开发的一般思想就是以一种简单的方式呈现更复杂的信息。如今我们已经在汽车中看到了此类演变，例如，通过显示屏上的绿叶数量形象地指示驾驶风格的经济性。在这个领域还有许多潜在的改进。

　　● 外壳：通过提供各种外壳使用户能够定义仪表盘的感观。

　　● 使用模糊效果来集中驾驶者的注意力。

　　● 使用色彩吸引驾驶者的注意力，如在超速时改变渲染的速度指针的颜色。

　　● 对显示屏动态分区——根据显示屏翻转的度数，显示有关具体情况的更多相关信息。

　　电子消费品市场在最近几年已经证明HMI对客户的重要性，也证明了它是一种对市场产生了巨大影响的全新概念。尽管目前无法预见未来汽车的标准是什么，但显而易见的是，仪表盘拥有产生真正差异化优势的潜力。作为驾驶者获取信息的主要来源，它对汽车的整体观感产生了巨大的影响。