淺談車機(jī)交互的現(xiàn)狀和未來

車載信息娛樂系統(tǒng)的發(fā)展歷史并不長，走向智能化、網(wǎng)聯(lián)化只是過去十幾年間的事情?？v觀其發(fā)展歷程，大致可以分為三個(gè)階段：

初級(jí)階段（1910年至1990年代）：1910年，愛立信創(chuàng)始人拉什·馬格拉斯·愛立信（Lars Magnus Ericsson）在他的車內(nèi)安裝了一部電話，與其說為了滿足富豪車主需求，更像是推廣自家產(chǎn)品。1924年，雪佛蘭打造出世界上首款車載收音機(jī)，標(biāo)志著車載信息娛樂時(shí)代的開啟。之后的大半個(gè)世紀(jì)，車載信娛系統(tǒng)更迭緩慢——車載收音機(jī)到20世紀(jì)50年代才普及開來，卡式磁帶播放器出現(xiàn)于60年代，CD機(jī)自80年代起開始搭載于汽車……整體而言，這一時(shí)期的車上娛樂僅限于收聽廣播和音樂，內(nèi)容十分單一。

躍升階段（1990年代至2012年）：車載信息娛樂系統(tǒng)的躍升，與信息技術(shù)和消費(fèi)電子產(chǎn)品的快速發(fā)展息息相關(guān)，筆記本電腦、手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備的部分功能被逐漸移植到車上。20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了裝有GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車。隨后，車上又有了藍(lán)牙電話、MP3、DVD播放器等，人們開始把這集成了眾多功能的系統(tǒng)，稱之為“車機(jī)”。十幾、二十年間，車載顯示屏也逐步進(jìn)化，完成從單色點(diǎn)陣屏到彩色液晶屏的轉(zhuǎn)變。這時(shí)的車機(jī)系統(tǒng)讓行車安全和駕乘舒適性明顯提升，但不具備聯(lián)網(wǎng)功能，與手機(jī)相比，離“智能設(shè)備”還有很大距離。

智能網(wǎng)聯(lián)階段（2012年至今）：2012年，特斯拉Model S問世，標(biāo)志著汽車電動(dòng)化浪潮滾滾而來。車上17英寸大屏驚艷眾人，車載信息娛樂系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)開始顛覆式變革。以特斯拉為代表，車載信娛系統(tǒng)將以往由物理按鍵完成的操作，如車輛控制、空調(diào)和座椅設(shè)置等，也整合到了觸控屏上。這之后，車機(jī)中控紛紛朝大屏方向演進(jìn)，并且融合語音助手、輔助駕駛等功能。十年間，IVI高歌猛進(jìn)，已成為智能座艙舉足輕重的組成部分，以及體現(xiàn)一輛車智能網(wǎng)聯(lián)程度的重要窗口。

現(xiàn)狀

車載操作系統(tǒng)可以分為定制型、ROM型和超級(jí)APP，基本全都在2012年后才建立起來，車載信息娛樂內(nèi)容和生態(tài)也日新月異。蘋果CardPlay和谷歌Android Auto于2014年、2015年先后問世，國內(nèi)的百度CarLife也差不多在同一時(shí)期推出，這些都屬于手機(jī)車機(jī)互聯(lián)解決方案。近些年，越來越多車企意識(shí)到車機(jī)系統(tǒng)的重要性——不僅是出行增值服務(wù)的入口，而且可以記錄和分析用戶的出行習(xí)慣、使用偏好等數(shù)據(jù)，用于持續(xù)提升服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)，于是加大了對(duì)自研車機(jī)系統(tǒng)的投入，從ROM轉(zhuǎn)為定制型車機(jī)系統(tǒng)，打造全新底層操作系統(tǒng)。

車載信娛系統(tǒng)讓駕車出行更安全便捷，也讓駕駛者和乘客的車上時(shí)光不那么沉悶單調(diào)，甚至創(chuàng)造了新的用車場景。從內(nèi)容、載體、交互方式來看，當(dāng)下的車載信息娛樂系統(tǒng)呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

開放豐富的應(yīng)用生態(tài)

大屏化與多屏化

語音為重的多模交互

以下結(jié)合行業(yè)實(shí)踐，講講車載信娛系統(tǒng)HMI設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和一些要點(diǎn)：四種典型的信息架構(gòu)，高效易用的車載信娛系統(tǒng)，顯著特點(diǎn)之一是扁平的信息層級(jí)、清晰的任務(wù)流程。為了讓駕駛員快速獲取核心信息，輕松完成高頻操作，車載系統(tǒng)要統(tǒng)籌各功能應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)和使用頻率，合理規(guī)劃信息架構(gòu)。一個(gè)常被引用的原則是，駕駛員操作車機(jī)時(shí)單次掃射不超過2秒、總?cè)蝿?wù)時(shí)長不超過12秒（NHTSA建議）。一般而言，車機(jī)中控首頁要展示導(dǎo)航、音樂、車控等高頻應(yīng)用入口，并允許快捷操作，如一鍵導(dǎo)航回家或一鍵播放音樂。此外要為智能語音助手、系統(tǒng)通知等規(guī)劃較高層級(jí)，確保在任意頁面均可查看。當(dāng)前，車載系統(tǒng)（主要是中控）的系統(tǒng)級(jí)信息架構(gòu)主要有以下四種：

1）地圖為桌面——也就是開機(jī)即看到地圖、當(dāng)前定位和周邊興趣點(diǎn)（POI，即Point of Interest），地圖導(dǎo)航在最底層，左側(cè)或底部為菜單欄，音樂、車控、攝像頭等其他系統(tǒng)應(yīng)用需要點(diǎn)擊打開，或以快捷操作卡片的形式出現(xiàn)在首頁固定位置。采用這種架構(gòu)的品牌包括特斯拉所有有車型的車機(jī)、蔚來NIO OS和小鵬Xmart OS。

2）卡片式布局——延用移動(dòng)端App的設(shè)計(jì)思路，有車機(jī)采用卡片式設(shè)計(jì)，在首屏同時(shí)展示3-4個(gè)應(yīng)用及其快捷操作?？ㄆ降暮锰幨翘峁┹^大的接觸面積，比應(yīng)用圖標(biāo)更容易點(diǎn)擊，降低誤觸機(jī)率。理想汽車車機(jī)系統(tǒng)均采用這種布局。

3）網(wǎng)格式布局——將應(yīng)用圖標(biāo)以網(wǎng)格化形式平鋪在首頁，也就是默認(rèn)首屏的應(yīng)用優(yōu)先級(jí)相同，由用戶從中選擇。典型代表是蘋果CarPlay。從iOS10開始，CarPlay還在左側(cè)菜單展示最近使用的三個(gè)應(yīng)用作為快捷入口。不過，從用戶數(shù)據(jù)來看，人們對(duì)車載系統(tǒng)中應(yīng)用的使用頻率并不相同，導(dǎo)航、音樂和電話明顯高于游戲、商城等，因此將應(yīng)用“一視同仁”的網(wǎng)格式布局已比較少見。

4）平板式布局——近年，在車載系統(tǒng)上還出現(xiàn)了與平板電腦高度相似的設(shè)計(jì)，比如問界M5、騰勢D9和榮威RX5，都是在首頁大面積展示精美的壁紙桌面，突顯高清液晶顯示屏的通透效果，與內(nèi)外飾風(fēng)格呼應(yīng)，同時(shí)將應(yīng)用卡片或小組件（widget）在下方一字排列。

未來HMI平臺(tái)化的挑戰(zhàn)

越來越多汽車廠商看到自研車機(jī)系統(tǒng)的重要性，都在構(gòu)建品牌自己的HMI設(shè)計(jì)系統(tǒng)。與此同時(shí)，主機(jī)廠積極推動(dòng)將HMI的設(shè)計(jì)和開發(fā)平臺(tái)化，從而提升設(shè)計(jì)效率、縮短研發(fā)周期，達(dá)到降本增效的目的。在平臺(tái)化的背景下，HMI設(shè)計(jì)需要在以下多個(gè)維度滿足兼容性和延展性：

1）車型維度：一套設(shè)計(jì)需要兼容轎車、SUV、MPV等不同車型，以及各車型的高中低配置，當(dāng)中有的車型采用橫屏，有的可能采用豎屏，所以通常要同時(shí)為多個(gè)屏幕尺寸而設(shè)計(jì)，或是采取響應(yīng)式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)布局；

2）時(shí)間維度：需要考慮到未來至少3-5年車內(nèi)屏幕、功能和交互方式的變化，比如屏幕越來越大、越來越多，再比如語音可以分區(qū)控制，設(shè)計(jì)時(shí)要為未來迭代和升級(jí)留有余地，而不是每推出一個(gè)屏幕型號(hào)尺寸都要重新設(shè)計(jì)；

3）地域維度：在不同國家和地區(qū)，存在語言、文化和法律法規(guī)等多方面的差異，無論是外資品牌進(jìn)入中國，還是自主品牌出海，HMI設(shè)計(jì)都要考慮跨地區(qū)版本的兼容性，盡量控制本地化的需求和成本，也有助保持品牌HMI體驗(yàn)交互的一致性。以上是汽車廠商將HMI設(shè)計(jì)平臺(tái)化過程中，設(shè)計(jì)師要考慮的維度。如果是第三方應(yīng)用提供者，同樣需要處理設(shè)計(jì)的兼容性問題。為了拓展駕駛出行服務(wù)，或是豐富自身車機(jī)系統(tǒng)的生態(tài)，很多移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都會(huì)開發(fā)專門的車機(jī)版應(yīng)用，比如地圖導(dǎo)航類產(chǎn)品、音視頻類產(chǎn)品，面對(duì)主機(jī)廠五花八門的車型、屏幕尺寸、設(shè)計(jì)語言風(fēng)格等，第三方應(yīng)用提供商經(jīng)常要應(yīng)汽車廠商的要求做不同程度的定制，另一方面也要保留用戶已經(jīng)習(xí)慣的、在移動(dòng)端的交互行為——就這樣不斷在調(diào)整和沿襲之間權(quán)衡。隨著智能駕駛的發(fā)展和普及，爭奪車載系統(tǒng)屏幕空間的不僅僅是信息娛樂內(nèi)容，還將包括智駕相關(guān)內(nèi)容。汽車之家研究院數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2025年，中國L2及以上智能汽車銷量破千萬輛，占中國汽車銷量的49.3%。在這樣的大趨勢下，車載信息娛樂系統(tǒng)不可能一成不變，智能駕駛為IVI的功能定位和HMI設(shè)計(jì)帶來新問題，相信也會(huì)催生新的解決方式。

在視覺設(shè)計(jì)方面Unreal，Unity,等3D引擎被車廠引入HMI設(shè)計(jì)開發(fā)流程，用于制作精致的3D車模，以及空調(diào)和座椅調(diào)節(jié)等功能，已成為HMI設(shè)計(jì)的一股潮流。以3D車模為例，3D效果能夠讓扁平化的界面變得更加生動(dòng)和具有空間感，幫助用戶定位問題和操作區(qū)域。如果利用得當(dāng)，3D視覺效果可以傳遞系統(tǒng)狀態(tài)、提供操作反饋，幫助用戶獲知當(dāng)前情境；但如果使用不當(dāng)，也可能造成視覺干擾，分散駕駛員注意力，所以還需結(jié)合用戶需求選取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用場景。

如何設(shè)計(jì)好3D HMI

設(shè)計(jì)好3D HMI需要考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵因素：

• 用戶體驗(yàn)：用戶體驗(yàn)是3D HMI設(shè)計(jì)的核心。要設(shè)計(jì)出好的用戶體驗(yàn)，需要深入了解用戶需求和行為，以及他們在駕駛過程中的感知和反應(yīng)。設(shè)計(jì)師應(yīng)該關(guān)注界面的可用性、易學(xué)性、反應(yīng)速度、可訪問性等方面，確保用戶能夠輕松理解和操作界面。
• 可視化設(shè)計(jì)：3D HMI設(shè)計(jì)需要注重可視化效果，以提供更直觀、沉浸式的用戶體驗(yàn)。設(shè)計(jì)師應(yīng)該選擇合適的顏色、材質(zhì)和光照效果，以及適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫和過渡效果，以增強(qiáng)界面的可讀性和吸引力。
• 交互設(shè)計(jì)：3D HMI的交互設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。設(shè)計(jì)師需要確定合適的交互方式和操作元素，如按鈕、滑塊、手勢等，以及交互流程和反饋機(jī)制。交互設(shè)計(jì)應(yīng)該符合用戶的習(xí)慣和預(yù)期，提供直觀、簡潔和一致的操作方式。
• 可定制性：3D HMI設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮用戶的個(gè)性化需求。設(shè)計(jì)師可以提供一定程度的界面定制選項(xiàng)，讓用戶根據(jù)自己的喜好和需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，從而提升用戶滿意度和使用體驗(yàn)。
• 技術(shù)實(shí)現(xiàn)：在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師需要與開發(fā)團(tuán)隊(duì)密切合作，了解技術(shù)的可行性和限制。設(shè)計(jì)師應(yīng)該掌握相關(guān)的技術(shù)知識(shí)，了解3D建模、渲染、動(dòng)畫和交互的原理和方法，以確保設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性和性能。

以上是一般的3D HMI制作流程，不同項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)的流程可能略有不同。實(shí)際研發(fā)過程中可能各個(gè)團(tuán)隊(duì)會(huì)有不同的協(xié)作流程方式，而如何合理運(yùn)用好3D這個(gè)特性來加持HMI設(shè)計(jì)的應(yīng)用創(chuàng)意和用戶體驗(yàn)提升，這是各個(gè)團(tuán)隊(duì)都需要解決的課題！總之，3D HMI是一種具有廣泛應(yīng)用前景的人機(jī)交互技術(shù)。未來，隨著硬件和視覺引擎不斷進(jìn)步和迭代，我相信它會(huì)為人們帶來更加便捷、高效、人性化的操作界面和體驗(yàn)。

本文來源：荷閣科技