Unity实时3D塑造车内沉浸体验
Unity与世界最大的汽车半导体供应商恩智浦半导体（NXP Semiconductors）展开合作，一起致力于展示可运行于i.MX 8QuadMax应用处理器上的人机交互界面（HMI）工具链。双方的合作有机会让用于游戏制作的实时3D体验，应用到批量的车辆生产中。
在汽车行业中，数字模拟最大的改变之一是仪表盘的数字化。从糅合仪表盘和资讯娱乐系统的超长宽屏，到增强现实驱动的平视显示器（AR HUDs），人机交互（HMI）系统正快速成为汽车公司的必争之地。梅赛德斯奔驰母公司戴姆勒的首席设计师Gorden Wagener指出了其利害关系，并表示：“屏幕是新的购买驱动力。”
而改变的不只是硬件，内容也在随之进化。此前诸如《茶杯头》这种基于Unity制作的游戏被搬进了汽车，驾驶员和乘客们现在愈发希望在车上看到智能手机的游戏和其它前沿体验。但是要将汽车变成「带轮子的智能手机」现在实现起来仍比较困难，车辆开发流程中使用的各种生产工具并不能胜任制作现代、响应式用户体验的任务。
Unity现今已成为构建、开发新HMI体验的平台之一。事实上，首辆搭载由Unity驱动HMI系统的量产车辆将在今年上路。
不仅是汽车制造商，许多其它带有HMI组件的产品制造商都相中了实时3D带来的互动性，都开始关注起Unity。Unity的WYSIWYG（所见即所得）开发特性，使得开发商们能在HMI的设计、审查阶段省下不少时间，直接将成果部署到嵌入目标（比如芯片集）上，桥接起设计和工程。
设计师和工程师们现在不必重复多次创建HMI来满足不同设计需求，双方现在能以同一种语言交流，使用Unity作为端到端的工具链，完成设计、原型构建、开发和大规模部署。
过去，唯有那些负担得起高价内饰等级，或豪华车辆的用户才能享受到高级的HMI体验。但Unity与恩智浦的合作可以打破这一局面，恩智浦的i.MX应用处理器已经广泛部署到超过2亿辆车上。
Unity的HMI工具链在移植到恩智浦的i.MX 8QuadMax应用处理器上后，展示出了巨大的潜能，将沉浸式HMI系统放到车辆中显得愈发有利可图，吸引了原型制造商们（OEM）。消费者们现在可以享受高清、沉浸式的互动界面，可以游玩游戏、连接到智能手机、与汽车互动，体验与豪华车辆并无二致。
“Unity是一个高度优化的渲染引擎，创作的内容和工具链既可以用在宽屏上，也能用在‘普通’分辨率的屏幕上。引擎能制作出炫目的内容展示体验，见者无不驻足。外加上i.MX 8QuadMax的性能表现以及故障下仍能运作的故障保护，让消费者们能享受到无缝、美观、安全的体验，”恩智浦i.MX8系列应用处理器的主管Kyle Fox评价说。
为了展示此类组合的潜力，在CES 2020上，Unity与行业领先的汽车用户体验设计咨询公司iconincar开展了合作，构建了一个在恩智浦i.MX 8QuadMax应用处理器上运行的HMI体验。
展示项目设计为在超宽49英寸屏（1.24米）上以32：9的画面比运行沉浸式、富有感染力的体验。项目包括了3个关键组成：
HMI系统，包括数字仪表盘、带3D地图的导航系统、车况和媒体播放器；
安排在副驾驶座上的游戏；
复杂优美的视觉特效（VFX）体验。
iconincar设计了HMI系统的人机界面（UI）和UX，编写了所有互动，而Unity则移植进了3D引擎，将游戏和VFX体验整合进了HMI中。所有互动都是使用平板触控板和游戏手柄远程完成的，但也能通过修改适应声音或手势控制。icon incar和Unity有针对性地优化了项目，确保各HMI体验能在恩智浦芯片集上达到最佳表现。
该demo演示项目是使用Unity的通用渲染管线制作的。通用渲染管线经过多次优化，可为更多的设备和观众们带去高质量的图形和性能表现。
HMI的UX拥有多个窗块，可以根据用户的偏好、显示的内容动态地更新，展示出可适应、个人化的体验。比如，当游戏、VFX体验显示在屏幕上时，HMI会从三个窗块变为两块，来展示宽屏的体验。
用户可以选择多种驾驶模式（舒适或跑车模式）。在跑车模式中，速度和马力会在仪表盘上更显突出，车辆的可视化部分也会从俯瞰图表盘切换为跑车式表盘。HMI还能根据一天中的时刻动态调整，提供白天和黑夜模式，以及夜间驾驶。
白天模式中间窗块会有俯瞰导航图
夜间模式中间窗块则为车况
iconincar的创始人Florian Gulden说：“Unity可以让设计师为目标系统开发出一种互动HMI，在部署之前就能体验成果、测试实际效果，优点可以说非常大。”
系统提供的导航系统也完全超过了现有智能手机的导航。在实时的导航环境中，司机们可以像现实里一样改变视角和视线，可以使用鸟瞰视图来查看大地图，或者放大地图查看车前、车后、车两侧的近距离视图。为了让体验更具沉浸感，导航模式中建筑的阴影也会随时间而调整。
与智能手机地图应用相比，实时3D地图更具内容和互动性。
将用Unity制作的游戏拓展到数字面板中，重新定义车内娱乐。
使用Unity构建HMI为游戏开辟了新的道路，将其从传统平台扩展至车辆这个全新的领域中。特斯拉的CEO马斯克已经着手在其电动车（EV）中加入游戏因素。
为了防止出现道路安全事故，在设计时游戏主要是用于停车时消遣用的，比如停在学校门前等孩子放学、或者在给车辆充电时。但随着自动驾驶时代不断逼近，司机们将不再操作方向盘，此类体验的重要性也会愈发凸显。车辆将进化成新的媒体与娱乐中心，而汽车制造商的职责就是在点A到点B之间提供引人入胜的内容。
为了将Unity的赛艇游戏《Boat Attack》植入到芯片集上，让游戏能运行在恩智浦的芯片集成系统（SoC）上，我们有针对性地作出了一些优化。
优化包括：
除了赛艇外，场景中所有对象都使用了静态光照，着色器则使用了简化的光照
在岛屿环境中，像岩石和青苔这样的资源不再使用着色器来处理光照，光照直接被烘焙进了纹理中
减少岛屿环境中复杂对象（如树木、地形、岩石）的顶点和多边形计数，使用资源商店的Terrain To Mesh将对象转化成网格。
为部分对象加上多细节层级（LOD）
将游戏内水的着色器换成更轻量的着色器（uWater – Fast Water Shader资源），修改其属性以支持基于深度数据的透明
通过生成大量的图像，再添加动画来制作出引人入胜的视觉效果。
惟有让图形表现超出用户预期，才能带来出色的用户体验。我们使用了Visual Effect Graph和3D Visualizer Spectrum Vu Meter资源来制作各种跟随音乐节奏变化的娱乐体验。
使用Unity制作HMI的另一个好处是可以在资源商店上找到上千个免费、实惠的资源。而在原型构建和生产阶段，六百万名出色开发者提供的高质量美术和工具资源为HMI的开发省下了不少宝贵的时间和资源。
在项目中我们使用了以下几个资源：
uWater – Fast Water Shader
3D Visualizer Spectrum Vu Meter
Terrain To Mesh
TouchScript
今年我们将继续发布更多的HMI项目，请持续关注。了解更多关于Unity HMI工具包和其它使用Unity制作的HMI体验，可登录网页：
https://unity.com/automotive-transportation/human-machine-interface-hmi
此外，您还可以在白皮书《实时3D革新汽车生产周期的5种途径》中了解更多有关HMI系统新趋势的信息。点击获取白皮书：
https://create.unity3d.com/automotive-product-lifecycle-real-time-3d
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