原型設(shè)計對于制定關(guān)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(shè)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(shè)計呈現(xiàn)。但運行實時原型應用讓交互式設(shè)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(shè)計

設(shè)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(shè)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(shè)計的咨詢公司，是各大汽車品牌全新HMI設(shè)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(shè)計團隊不斷突破設(shè)計和開發(fā)協(xié)同的瓶頸，從而持續(xù)應對未來汽車設(shè)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(shè)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(shè)計項目。

在這些項目的設(shè)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(shè)計項目中，icon incar使用了Unity實時3D技術(shù)來進行概念車的原型設(shè)計，新技術(shù)的投入讓他們僅用了6個月就將設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計中，原型設(shè)計是至關(guān)重要的一環(huán)，它既是一個將人機交互設(shè)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(shè)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(shè)計可以被視為汽車HMI設(shè)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shù)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(shè)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(shù)可以毫無障礙地訪問并讀寫這些數(shù)據(jù)，整合這些異構(gòu)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(shè)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(shè)計團隊使用了一組由CAN總線集成的硬件設(shè)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(shè)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(shè)計并進行各種測試。

運行演示界面原型的車載集成設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(gòu)建基于Hololens眼鏡等可穿戴設(shè)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(gòu)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(shè)計人員能夠在早期階段創(chuàng)造出更加真實的設(shè)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(shè)計帶來的革命，絕非僅僅在于實現(xiàn)更好的原型設(shè)計，更在于對整個設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計，不同部門人員會有不同的關(guān)注點。內(nèi)飾設(shè)計師、用戶界面設(shè)計師、人機工程設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計與開發(fā)之間的鴻溝。icon incar 團隊認為，Unity 使得設(shè)計人員可以將原型作為橋梁，先由創(chuàng)意技術(shù)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(shè)計意圖可以自始至終保持不變。

由此，HMI 設(shè)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(shè)計領(lǐng)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(shè)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(jié)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(shè)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(shè)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(chǔ)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(shù)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(shè)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(zhuǎn)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(shè)計的展示車體驗。對此，設(shè)計團隊也需要更加靈活的設(shè)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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