Команда 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, 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 испытания уже состоялись.
Технология, разработанная исследователями из Кембриджского, Оксфордского университетов и Университетского колледжа Лондона (UCL), основана на LiDAR (обнаружение света и определение 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 внедряются в подключенные транспортные средства. Обычно они проецируют такую информацию, как скорость или уровень топлива, прямо с приборной панели на лобовое стекло перед водителем, чтобы он не спускал глаз с дороги», — говорит ведущий автор. Яна Скирневская, кандидат наук инженерного факультета Кембриджа. «Однако мы хотели пойти еще дальше и представить 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 метод, называемый лазерным наземным сканированием. Миллионы импульсов были отправлены из разных мест на улице Малет. Данные LiDAR затем позволили создать 3D-модель для передачи на «голографическую приборную панель».
«Таким образом, мы можем объединить сканы, построив целую сцену, которая захватит не только деревья, но и автомобили, грузовики, людей, знаки и все, что вы можете увидеть 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, голографическая приборная панель способна выстроить сценарий, аналогичный реальному, но с добавленной возможностью видеть объекты, которые в реальности были бы скрыты. «Голографический суперприцел».
«Эта техника наслоения обеспечивает ощущение дополненной реальности и естественным образом предупреждает водителя», — говорит Скирневская. «У каждого человека могут быть разные предпочтения в отношении вариантов просмотра. Например, жизненно важные показатели здоровья водителя (состояние возбуждения, риск засыпания и т. д.) могут проецироваться в желаемое положение на проекционном дисплее».
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. «
Сейчас исследователи работают над миниатюризацией оптических компонентов, используемых в их голографической конфигурации, чтобы их можно было разместить в автомобиле.
После завершения настройки тесты голографической приборной панели будут проводиться непосредственно в автомобилях на дорогах общего пользования Кембриджа.
