Группа исследователей разработала первый проекционный дисплей дополненной реальности на основе LiDAR для использования в транспортных средствах.
Испытания прототипа «голографической приборной панели» показывают, что эта технология может повысить безопасность дорожного движения, «видя сквозь» объекты и предупреждая о потенциальных опасностях, не отвлекая водителя.
Голова высоко поднята, приборная панель на уровне глаз.
Технология 3D-голографической приборной панели еще не тестировалась в движущемся автомобиле, но первые тесты уже состоялись.
Технология, разработанная исследователями из университетов Кембриджа, Оксфорда и Университетского колледжа Лондона (UCL), основана на LiDAR (датчик света и дальности). Используйте данные LiDAR для создания голографические изображения дороги очень высокой четкости. Все объекты, которые, в отличие от большинства проекционных дисплеев, передаются прямо в глаза водителю.
Первые тесты основаны на данных, собранных на оживленной улице в центре Лондона, и показали, что голографические изображения появляются в поле зрения водителя в зависимости от их реального положения, создавая настоящую дополненную реальность.
Безопасность и детали
Это может быть особенно полезно, когда такие объекты, как дорожные знаки, скрыты, например, большими деревьями или грузовиками, что позволяет водителю «видеть сквозь» визуальные препятствия.
Как работает голографическая приборная панель
«Проекционные дисплеи встроены в подключенные автомобили. Обычно они проецируют такую информацию, как скорость или уровень топлива, прямо с приборной панели на лобовое стекло перед водителем, чтобы он не отвлекался от дороги», — говорит ведущий автор. Яна Скирневская, кандидат технических наук Кембриджского инженерного факультета. «Однако мы хотели сделать еще один шаг вперед, представляя реальные объекты в панорамных 3D-проекциях».
Результаты сообщаются в журнале «Оптика Экспресс».
детальное исследование
Скирневская и его коллеги основали свою систему на LiDAR, методе дистанционного зондирования, который работает путем отправки лазерного импульса для измерения расстояния между сканером и объектом. LiDAR обычно используется в сельском хозяйстве, археологии и географии, но также проходит испытания на автономных транспортных средствах, обнаруживающих препятствия.
Используя LiDAR, исследователи просканировали Малет-стрит, оживленную улицу в кампусе UCL в центре Лондона.
Соавтор Фил Уилкс, географ, который обычно использует LiDAR для сканирования тропических лесов, просканировал всю дорогу, используя технику, называемую наземным лазерным сканированием. Миллионы импульсов были отправлены из разных мест на улице Малет. Затем данные LiDAR позволили создать 3D-модель для передачи на «голографическую приборную панель».
«Таким образом, мы можем комбинировать сканы, создавая целую сцену, которая захватывает не только деревья, но и автомобили, грузовики, людей, знаки и все остальное, что вы видите на типичной городской улице», — говорит Уилкс.
Хотя данные, которые мы получили, были получены с фиксированной платформы, они похожи на датчики, которые будут в следующем поколении автономных или полуавтономных транспортных средств.
Фил Уилкс
Изображение на основе данных LiDAR (слева), преобразованное в голограмму (справа).
Следующие шаги
В будущем исследователи надеются усовершенствовать свою систему, настроив макет голографической приборной панели.
На данный момент они создали алгоритм, способный проецировать несколько слоев различных объектов: эти многослойные голограммы можно свободно размещать в визуальном пространстве водителя. Например, в первом слое можно проецировать дорожный знак на большем расстоянии с меньшим размером. На втором уровне предупреждающий знак на более близком расстоянии может отображаться в большем размере.
Супер-голографический вид
Другими словами, голографический дашборд способен построить сценарий, аналогичный реальному, но с добавлением возможности видеть еще и объекты, которые в реальности были бы скрыты. «Суперголографический вид».
«Эта технология наслоения создает впечатление дополненной реальности и естественным образом предупреждает водителя», — говорит Скирневская. «У каждого человека могут быть разные предпочтения в отношении вариантов просмотра. Например, жизненно важные признаки состояния здоровья водителя (ажитация, риск заснуть и т. д.) могли проецироваться в желаемом месте на проекционный дисплей».
Не отвлекает ли голографическая приборная панель?
«Панорамные голографические проекции могут стать ценным дополнением к существующим мерам безопасности, показывая дорожные объекты в режиме реального времени. Голограммы предупреждают водителя, но не отвлекают его внимание. "
В настоящее время исследователи работают над миниатюризацией оптических компонентов, используемых в их голографической конфигурации, чтобы они могли поместиться в автомобиле.
После завершения настройки тесты голографической приборной панели будут проводиться непосредственно в автомобилях на дорогах общего пользования Кембриджа.
