1960年，美國海軍的A-5艦載機上裝置了一款新的顯示技術——HUD(平視顯示系統)，它可以將飛機的飛行參數、姿態信息、導航數據等投射到飛行員視野正前方的透視鏡上，飛行員不需要頻繁低頭，就可以在聚焦外界環境的同時兼顧儀表參數，大大提升了飛行安全。隨著時間的推移，這項技術并沒有局限于軍事領域，而是于汽車座艙智能化加速的時代在民用汽車領域遇到新的機遇。
在剛剛過去的2023上海國際車展上，各路汽車廠商上演了“神仙打架”式的比拼，你方唱罷我登場，沒有一個汽車廠商能夠獨占頭條超過2個小時。不過，流水的車廠，鐵打的技術。其中，包括大眾ID.7 VIZZION、騰勢N7、嵐圖追光、銀河L7、深藍S7、寶馬i Vision Dee、問界M9等多款車型不約而同地搭載了AR-HUD顯示技術，又將HUD的關注度推向了高潮。
顯然，AR-HUD的發展已經不再是幾年前小眾的黑科技技術，而是已經逐步開始走向大眾化。從本屆車展上搭載AR-HUD技術的車型就能管中窺豹，不僅所涉及的汽車產業相關廠商更多，涉及到的車型也覆蓋更廣，上至尚未量產的概念款，下有價格普惠的平民車，另外中高端車型也未缺席，這也意味著AR-HUD已經不再是豪華車的專屬，在供需雙方的拉動下有望快速進入規模化應用拐點。
基于以上研判，本篇內容將聚焦HUD發展及產業鏈關系展開分析，一睹HUD產業發展脈絡。
HUD從黑科技走向大眾化
HUD雖然算不上新技術，但絕對是未來不可忽視的發展方向之一。HUD(Heads Up Display)名為抬頭顯示系統，又稱平視顯示系統，其發展經歷了兩個重要的關鍵節點：一是上世紀80年代從軍事領域開始應用到民用飛行領域;二是幾乎同一時期，HUD實現了跨移動載具，從飛行領域走進了汽車領域。
正如文章開頭所提到的HUD在飛機上的作用一樣，在汽車領域，長久以來也面臨著同樣的難題——無法讓駕駛員在視線不轉移或者不用頻繁低頭的情況下，也能夠隨時掌握汽車狀態及駕駛信息等。而HUD可以將車輛的重要信息，如車速、油耗、導航等，通過投影到前擋風玻璃或者其他顯示介質上的方式，減少駕駛員因視線轉移導致的駕駛分心，從而提高駕駛的安全性。
當然，HUD的另一大特色就是科技感。隨著汽車從簡單的機械載具發展到“移動的智能化第三空間”，汽車消費者對汽車智能化越來越看重，需要汽車更加具有科幻感、易交互屬性的需求也日漸強烈。所以，盡管HUD是從早期戰斗機上淘汰掉的技術，但近幾年在民用汽車領域的快速迭代仍然讓不少消費者為之驚艷。
從當前來看，HUD在汽車領域的發展已經歷經三代：初代C-HUD(Combiner HUD)，為組合式抬頭顯示，通過在汽車儀表上方或儀表板頂部加裝一個半透明的樹脂板，再將該樹脂板作為投影介質反射出虛像;
二代W-HUD(Windshield-HUD)，為風擋式抬頭顯示，利用光學反射將行車信息投射到汽車前擋風玻璃上，目前有多條技術路線，包括基于曲面反射鏡放大成像、基于全息光學元件(HOE)放大成像和基于全息光波導(Waveguide)放大成像。但由于擋風玻璃通常為曲面反射鏡，因此W-HUD必須根據擋風玻璃的尺寸和曲率去適配高精度曲面反射鏡，因此成本相對更高;
三代則是上述所提的AR-HUD(Augmented Reality HUD)，為增強現實抬頭顯示，是將AR技術與HUD技術進行了充分的融合的全新平視顯示系統，雖然同樣是利用前擋風玻璃作為成像介質，但其成像區域更大、投射距離更遠、成像效果也更生動。它通過對汽車中如攝像頭、雷達等傳感器采集到的路況信息進行建模，再將HUD顯示的信息精準投射在對應位置，可以得到數字信息與實景交通高度融合的效果。
不同于后兩代“前裝”產品，首代的C-HUD采用后裝的方式，不僅呈像信息有限，同時安裝方式也容易在事故中造成二次傷害，因此幾乎已經處于被淘汰的邊緣。目前HUD的前裝量產以W-HUD為主，但AR-HUD已經有火力全開的跡象。根據佐思汽研數據統計，2021年上半年國內乘用車新車HUD(C/W/AR)裝配量為60.3萬輛，同比增長36.2%;其中，AR-HUD裝配量達到3.5萬輛，占比為5.8%，較上年同期增加5個百分點。
AR-HUD—不是終章的終章
雖然AR-HUD現在仍未占到汽車前裝市場的主流位置，但自2020年奔馳在其S級W223中引入AR-HUD以來，AR-HUD已經成為零部件供應商和整車廠商心中日思夜寐的“優質對象”，這就不得不提到AR-HUD與前兩者的本質區別。
無論是C-HUD還是W-HUD，實際上在顯示介質上或前擋風玻璃上顯示的信息，如車速、導航、油量、交通提示燈，其實與實景并無關系。打個夸張一些的比方，就好像是曾經風靡的幻燈片投影一樣，只不過將這些表示信息的符號投射到了駕駛員平視可見的地方，然而并不會對人車交互產生革命性的影響。
AR-HUD的卓有特色則在于引入了增強現實功能，它在原本的HUD基礎上，進一步將虛擬的圖像和信息疊加到了現實的路面上，形成了虛實結合的效果。比如AR-HUD可以根據行車的動態情況，實時跟隨車輛位置、路上行人、路口變化、導航信息等，不斷調整投影的內容、位置和大小，與實際行車環境形成呼應，這比起單獨的HUD能夠帶給駕駛員更直觀、更豐富、更高效的交互體驗。
理想L9內飾
另外，從長遠來看AR-HUD甚至是有望取代現有液晶儀表盤的，因為AR-HUD所呈現的信息與傳統儀表的信息并無二致，甚至前者在顯示方式上更加具交互性、實用性的特質會徹底放傳統儀表變成“擺件”。甚至已經有車企已經著手于這樣的變革，比如理想汽車就提出，之前大家都拿HUD當輔助，駕駛員有問題還是會回到儀表盤上，而理想希望HUD不僅僅是輔助，而是讓它徹底替代儀表盤，駕駛員只用看前方就夠了。而這些并不是設想，而是已經在理想L9上實現了的事情。
當然，AR-HUD除了能夠給駕駛員帶來新的駕乘體驗之外，未來AR-HUD或還能與此前大火的元宇宙相結合，拉近虛擬世界與現實世界的情感距離。比如在紅綠燈等待的時間里，AR-HUD可以根據場景化的空間提供對應的小游戲，讓乘車人員打發無聊的時間;在汽車行駛過程中，駕駛員可以通過分享，與其他汽車、路人產生互動等，從而豐富人們的出行生活，讓汽車真正變成“移動的智能化第三空間”。
當然，基于以上AR-HUD與傳統HUD的不同，AR-HUD在滿足簡單的信息呈像的同時，也需要更多的感知計算融合，比如需要對收集的信息進行數據融合處理，還要做3D渲染等，因此這對AR-HUD供應商其實也提出了更高的要求。目前HUD市場以國外巨頭主導，但國內勢力已經按耐不住、摩拳擦掌了，尤其是科技巨頭舉起的新勢力大旗，主動加入戰局。
摩拳擦掌的HUD廠商
在本屆上海車展上，基于AR-HUD地位在汽車行業中的顯著提升，其背后的AR-HUD供應商也顯得格外受人關注。如果要說哪家廠商最為亮眼，華為一定當仁不讓。
早在車展前夕的4月16日，華為就在2023華為智能汽車解決方案發布會上，公布了華為自研的HUAWEI xHUD AR-HUD增強現實抬頭顯示方案。這套方案采用了華為AutoOptix智能車載光技術，采用LCoS光機方案，最高亮度12000nits，即使正午強光也不懼，1200:1的對比度，畫面靈動清透，為駕駛員提供清晰的視野。
總體來說，其實現了業界量產最大畫幅，可實現7.5米處70英寸、10米處96英寸的等效顯示效果，分辨率可達1920*730。并且該系統還實現了和智能駕駛系統的深度融合，除了車規級AR導航外，還能實現在風擋上投射倒車影像，觀看巨幕電影等。
除了華為之外，國產AR-HUD頭部企業華陽集團也在本次車展上驚艷亮相，展示出了多種AR-HUD產品及技術。其中，華陽集團展示的斜投影AR-HUD能夠在小體積產品中實現更大的視場，帶來縱深體驗感;LCoS AR-HUD可以實現駐車觀看高清巨幕電影;同時還有3D AR-HUD帶來的真實裸眼3D呈像體驗等等。
銳思華創在車展期間發布了三種形態的AR-HUD產品，同時還推出了全球首個以LBS為光源的AR-HUD，以及全球首創全新顯示技術——應用于AR-HUD等多種顯示方案的多層光波導3D PGU，這一技術可以實現顯示層疊，投射出具有立體深度的全裸眼3D圖像。
當然，還有不少HUD供應商在本次車展上大放異彩，可參考以下匯總：
總而言之，HUD從不起眼的汽車后裝“零部件”，如今乘著汽車智能化的東風已是毫無疑問飛到了各大汽車廠商的眼前，成為當下汽車智能座艙的重要組成部分。隨著HUD市場騰飛，新的戰爭序幕也將重新開啟，屆時將又會是一場新的腥風血雨的爭奪。當然，從消費者的角度來看，創新的技術必將拉動新的需求增長，而伴隨AR-HUD的發展也將帶給其新的駕乘體驗。
