原型設計對于制定關鍵決策來說尤為重要，因為當決策者面對高度復雜的交互式系統(tǒng)設計時,，他們必須在幾分鐘內(nèi)就做出決定,。如果在紙上、幻燈片演示,、甚至是視頻中,，可能都不足以做出足以決策的設計呈現(xiàn)。但運行實時原型應用讓交互式設計變得觸手可及且真實可見,，Unity是他們的首選決策呈現(xiàn)工具,。

icon incar使用Unity進行概念車原型設計

設計汽車人機交互界面（Human Machine Interface, HMI)，可以說是當前時代最“艱難”的設計挑戰(zhàn)之一,。這項工作不僅需要集成大量復雜的功能,、多個部門在一起無縫協(xié)作，還需要發(fā)揮具有“未來思維”的想象力,。在這樣的高需求面前,，一套靈活,、高效且功能強大的工具必不可少。

總部位于柏林的icon incar是一家專注于汽車用戶界面與用戶體驗及智能網(wǎng)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)設計的咨詢公司,，是各大汽車品牌全新HMI設計的助推者,。從2011年開始，icon incar團隊就開始利用Unity卓越的能力,，不斷助力知名汽車品牌打造出無與倫比的HMI產(chǎn)品體驗,。值得一提的是，Unity還幫助icon incar的設計團隊不斷突破設計和開發(fā)協(xié)同的瓶頸,，從而持續(xù)應對未來汽車設計趨勢的新挑戰(zhàn),。

相信很多人在了解icon incar這家公司之前，就曾看到過他們的設計作品,。自2008年起,，icon incar就一直是寶馬集團的戰(zhàn)略合作伙伴。多年來,，在汽車行業(yè),，icon incar參與了超過100個汽車生產(chǎn)項目，并與寶馬,、奧迪,、福特、斯柯達等眾多知名汽車品牌合作,，在如此眾多的合作中,，他們還涉及到了大量的概念車設計項目。

在這些項目的設計過程中,，Unity成為了icon incar不斷將創(chuàng)新概念快速落地變?yōu)楝F(xiàn)實的一柄“利器”,。例如，在Gumpert Aiways的設計項目中,，icon incar使用了Unity實時3D技術來進行概念車的原型設計,，新技術的投入讓他們僅用了6個月就將設計理念變?yōu)榭梢陨下窚y試的實體汽車。而擁有“史上最大中控屏幕”的拜騰汽車,，同樣在設計其車載HMI時利用Unity進行了包括攝像頭傳感器輸入、手勢輸入在內(nèi)的各種高度復雜交互功能的設計與驗證,。

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未來概念HMI的全新動力

在未來汽車的HMI設計中,，原型設計是至關重要的一環(huán)，它既是一個將人機交互設計概念具象化的工具,，也是向協(xié)作者,、決策者呈現(xiàn)和傳遞創(chuàng)意體驗的高效途徑。正如一張圖包含的信息量可以勝過千言萬語,，一個HMI設計原型帶來的生動展示和體驗效果,，遠可以勝過一千次“紙上談兵”的描述,。毫不夸張地說，原型設計可以被視為汽車HMI設計師塑造未來概念HMI的一種“超能力”,。

不同的應用場景對于HMI原型保真度的需求也各有不同,。通常，受眾角色離實際設計過程越遠,，為其展示的HMI原型的視覺保真度和復雜性就應該越高,。比如，當HMI設計師與開發(fā)人員,、用戶研究人員進行協(xié)作時,，原型就重在精確、細致地描繪出HMI系統(tǒng)的功能和結構細節(jié),，美觀性放在其次,，這樣有助于原型的功能快速迭代。而當需要向高層決策者或產(chǎn)品營銷團隊展示時,，原型則更多需要圍繞逼真的用戶體驗,，體現(xiàn)交互功能的流暢性，并模擬出各種實際使用場景,，這就需要更高的保真度和視覺效果,。在這一過程中，Unity實時3D技術可以針對面向不同受眾的演示需求,，提供不同保真度的HMI原型,，以滿足整個協(xié)作流程中的多樣化需求。

車載硬件模塊

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icon incar設計的大多數(shù)概念車,，在HMI部分都有很高的數(shù)據(jù)可視化要求,，其用于展示的人機交互界面需要大量調(diào)用真實數(shù)據(jù)。因此,，團隊創(chuàng)建了一個名為網(wǎng)絡資源庫（Network Library）的獨立程序,，匯集了來自車輛不同傳感器接觸點的所有數(shù)據(jù)，包括來自USB串行端口,、Arduino端口,、OBD端口、CAN總線,、LIN總線等,。而Unity實時3D技術可以毫無障礙地訪問并讀寫這些數(shù)據(jù)，整合這些異構數(shù)據(jù)到其平臺上,，以實現(xiàn)實時的交互功能,。通過這些接口，還可以修改車輛硬件設置,，以測試運行可靠性等問題,。

由icon incar創(chuàng)建的網(wǎng)絡資源庫將車輛不同傳感器接觸點所收集的數(shù)據(jù)整合至Unity平臺

在整個流程中,，icon incar設計團隊使用了一組由CAN總線集成的硬件設備來模擬車載硬件，它們由路由器,、互聯(lián)模塊以及 NUC 迷你電腦等設備組成,，兼具強大的功能、小巧的外形和低功耗,，并通過單獨的 PC 進行控制,。將它們與 Unity 配合應用，就可以進行原型設計并進行各種測試,。

運行演示界面原型的車載集成設備

由于廠商的概念車通常在后期才能準備就緒,，因此用來進行系統(tǒng)整合的時間非常有限。利用這套裝置,，icon incar 設計團隊可以在幾個小時之內(nèi)就整合就緒,，確保概念車得以按時交付用于演示。在很多情況下,，整套組件實際上是以車載的形式集成放置在概念車的后備箱中運行,，但觀看演示的觀眾卻渾然不覺。這個完整的 HMI 原型提供給觀眾們的體驗,，與一套完全真實的交互系統(tǒng)毫無二致,。

icon incar 曾參與設計了奧迪 Q8 概念車，其中應用了一些信息和交互功能,，打開車門既是激活儀表盤的觸發(fā)信號,，也是整個系統(tǒng)啟動的觸發(fā)信號。而這款包含數(shù)字儀表盤的 HMI 既可以顯示信息,，體驗者也可以在駕駛模式使用它,。

虛擬與現(xiàn)實的沉浸式體驗

此外，icon incar 還使用 Unity 制作原型設計工具用于早期展示,，例如利用一組互聯(lián)的顯示器來模擬車內(nèi)環(huán)境,。以 Unity 作為框架程序，由連接顯示器的各臺 PC 機從中央服務器提取信息,，打造這樣的“模擬智能座艙”不但可以像制作 PPT 一樣簡單快捷,，還可以連接多達 150 塊不同尺寸的屏幕，來營造盡可能真實的駕乘體驗,。在這一過程中,，由不同屏幕協(xié)同營造出的沉浸式 HMI 交互體驗，就像管弦樂隊一樣珠聯(lián)璧合,、和諧有序。因此,，團隊將這一系統(tǒng)形象地稱為“Kapellmeister”,，在德語中是”管弦樂指揮“的意思,。

而且，借助這一方式還能夠在線發(fā)布并同步演示內(nèi)容,。這就意味著,，在疫情期間不方便全球出行的情況下，設計團隊不需要到現(xiàn)場,，也能通過位于全球任何地方的工作室進行原型演示,，而所獲得的體驗和效果都是相同的。

當前,，團隊還在嘗試利用 Unity 構建基于Hololens眼鏡等可穿戴設備的 AR 智能交互場景體驗,，這樣的智能交互場景不僅僅位于汽車內(nèi)部，更可以延伸到汽車外部,。例如,，當佩戴 Hololens 眼鏡的用戶靠近汽車時，系統(tǒng)會自動在汽車引擎蓋上投射出本次計劃出行的 AR 地圖,；無需接觸汽車,，就可以一覽汽車各個部位的狀態(tài)，例如輪胎狀況,、車上有無刮痕,、檢查后備箱物品等。未來,，隨著可集成的數(shù)據(jù)和服務來源不斷增加,，這一切勢必發(fā)展成令人驚嘆的全方位智能出行體驗。

以往,，局限于性能上的要求,，這類華麗的人機界面交互系統(tǒng)原型往往只能在用于模擬的 PC 環(huán)境下運行。如今,，Unity 的跨平臺兼容性能夠支持在各類車載系統(tǒng)的“中高低端”的車機系統(tǒng)部署,，做到“一次構建、多端部署”,。因此這些高保真原型已經(jīng)可以在無需專用圖形芯片的真實車機系統(tǒng)上運行,，非常接近于實際的生產(chǎn)樣品。這使得設計人員能夠在早期階段創(chuàng)造出更加真實的設計,，或者幫助開發(fā)人員優(yōu)化用戶體驗,，同時減少需要完成的解析工作量。

Unity支持變革性的跨部門協(xié)作

事實上,，Unity 為汽車 HMI 設計帶來的革命,，絕非僅僅在于實現(xiàn)更好的原型設計，更在于對整個設計觀念和流程的革新。面向未來,，汽車行業(yè)面臨的一個日益清晰的重大挑戰(zhàn)在于,，如何向客戶提供品牌和產(chǎn)品的整體體驗。對于汽車廠商而言,，要完成這一共同的目標需要眾多部門人員的緊密協(xié)同,，盡管不同的團隊有各自的責任，但他們必須以更全局的視角和更緊密的方式進行協(xié)同,。但是,，傳統(tǒng)的公司結構和協(xié)作工具往往難以為此提供支持。

例如,，對于一個汽車儀表臺的設計,，不同部門人員會有不同的關注點。內(nèi)飾設計師,、用戶界面設計師,、人機工程設計師、營銷人員甚至高層決策者都會提出各自的要求,。比如內(nèi)飾設計團隊希望儀表盤保持對稱,、旋鈕放在中間，營銷團隊希望強調(diào)“跑車”的定義,、想添加一個引擎啟動按鈕,，人機工程團隊有他們的洞察、為了讓駕駛員手不離開方向盤而添加更復雜的方向盤功能等,。以往,，各個部門通常依靠創(chuàng)建各類規(guī)范來實現(xiàn)協(xié)同，但這些規(guī)范通常會留下巨大的“差距”,，使得設計和開發(fā)無法保持良好的連續(xù)性,，而且這種”規(guī)范“非常容易過時。

采用 Unity 則有望幫助團隊突破這一協(xié)作流程中的瓶頸,，有效彌合設計與開發(fā)之間的鴻溝,。icon incar 團隊認為，Unity 使得設計人員可以將原型作為橋梁,，先由創(chuàng)意技術專家負責完善原型,，然后移交給開發(fā)人員逐步進行優(yōu)化、迭代,，以保障在整個跨部門的協(xié)作流程中,，設計意圖可以自始至終保持不變。

由此,，HMI 設計人員,、原型制作人員和開發(fā)人員都使用相同的工具，從而擁有共同語言。Unity 可以幫助各部門統(tǒng)一的工作流程,，持續(xù)提高效率,，最終潛移默化地增強協(xié)作思維,，改變行為方式,。當人們意識到合作的價值，并將各自的創(chuàng)意在同一個平臺上交融時,，才能夠真正打造出整體的最佳體驗,。

“在汽車設計領域，原來傳統(tǒng)的那套‘規(guī)范’流程已經(jīng)沒人再用了,，現(xiàn)代化的 HMI 設計都采用移交原型的方式來統(tǒng)籌跨部門的協(xié)作,，不但效率提高而且節(jié)省時間和成本。我們相信 Unity,，相信原型制作,，因為它能將人們團結在一起?！?icon incar 聯(lián)合創(chuàng)始人 Florian Gulden 表示,。

用科技重新定義未來汽車的人機界面體驗

icon incar 將汽車用戶體驗的未來劃分為五個階段。當前大部分的設計和體驗還停留于初始階段,，即系統(tǒng)還需要根據(jù)用戶的指令進行設置和運行,。在第二階段，汽車逐漸增加了情景化體驗,，開始提供環(huán)境建議或者接收到了 BIM 信息,，從而得以作出反應。在第三階段,，當基礎框架搭建完成后,，基于用戶數(shù)據(jù)和行為加入個性化體驗。在第四階段,，汽車將會主動“學習”用戶的各方面偏好以及日常工作生活方式,，以更好地與人交互。到達最后的理想階段時,，即隨著人工智能等新技術的加速應用,，汽車能夠提前預知、預測用戶行為,，并提供相應的體驗,。

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相消費者對汽車人機交互界面的期待和認知還將會不斷變化。與此同時,，嶄新的情景式個性化體驗也將以全新的 HMI 設計為載體而不斷涌現(xiàn),，并在用戶需求變化的驅(qū)動下實現(xiàn)持續(xù)改善。

icon incar 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Florian Gulden 預測，未來的車載 HMI 將告別固定的布局和按鈕,，而將會是能夠動態(tài)調(diào)整的“流動式”的用戶界面,，根據(jù)用戶所需，從一種狀態(tài)轉化成另一種狀態(tài),，甚至提供預測性的體驗,。這也是目前 icon incar 為寶馬設計的展示車體驗。對此,，設計團隊也需要更加靈活的設計工具加以實現(xiàn),，而 Unity 必將在這些新方向的探索上提供絕佳的支撐。

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