1960年，美国海军的A-5舰载机上装置了一款新的显示技术——HUD(平视显示系统)，它可以将飞机的飞行参数、姿态信息、导航数据等投射到飞行员视野正前方的透视镜上，飞行员不需要频繁低头，就可以在聚焦外界环境的同时兼顾仪表参数，大大提升了飞行安全。随着时间的推移，这项技术并没有局限于军事领域，而是于汽车座舱智能化加速的时代在民用汽车领域遇到新的机遇。
在刚刚过去的2023上海国际车展上，各路汽车厂商上演了“神仙打架”式的比拼，你方唱罢我登场，没有一个汽车厂商能够独占头条超过2个小时。不过，流水的车厂，铁打的技术。其中，包括大众ID.7 VIZZION、腾势N7、岚图追光、银河L7、深蓝S7、宝马i Vision Dee、问界M9等多款车型不约而同地搭载了AR-HUD显示技术，又将HUD的关注度推向了高潮。
显然，AR-HUD的发展已经不再是几年前小众的黑科技技术，而是已经逐步开始走向大众化。从本届车展上搭载AR-HUD技术的车型就能管中窥豹，不仅所涉及的汽车产业相关厂商更多，涉及到的车型也覆盖更广，上至尚未量产的概念款，下有价格普惠的平民车，另外中高端车型也未缺席，这也意味着AR-HUD已经不再是豪华车的专属，在供需双方的拉动下有望快速进入规模化应用拐点。
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基于以上研判，本篇内容将聚焦HUD发展及产业链关系展开分析，一睹HUD产业发展脉络。
HUD从黑科技走向大众化
HUD虽然算不上新技术，但绝对是未来不可忽视的发展方向之一。HUD(Heads Up Display)名为抬头显示系统，又称平视显示系统，其发展经历了两个重要的关键节点：一是上世纪80年代从军事领域开始应用到民用飞行领域;二是几乎同一时期，HUD实现了跨移动载具，从飞行领域走进了汽车领域。
正如文章开头所提到的HUD在飞机上的作用一样，在汽车领域，长久以来也面临着同样的难题——无法让驾驶员在视线不转移或者不用频繁低头的情况下，也能够随时掌握汽车状态及驾驶信息等。而HUD可以将车辆的重要信息，如车速、油耗、导航等，通过投影到前挡风玻璃或者其他显示介质上的方式，减少驾驶员因视线转移导致的驾驶分心，从而提高驾驶的安全性。
当然，HUD的另一大特色就是科技感。随着汽车从简单的机械载具发展到“移动的智能化第三空间”，汽车消费者对汽车智能化越来越看重，需要汽车更加具有科幻感、易交互属性的需求也日渐强烈。所以，尽管HUD是从早期战斗机上淘汰掉的技术，但近几年在民用汽车领域的快速迭代仍然让不少消费者为之惊艳。
从当前来看，HUD在汽车领域的发展已经历经三代：初代C-HUD(Combiner HUD)，为组合式抬头显示，通过在汽车仪表上方或仪表板顶部加装一个半透明的树脂板，再将该树脂板作为投影介质反射出虚像;
二代W-HUD(Windshield-HUD)，为风挡式抬头显示，利用光学反射将行车信息投射到汽车前挡风玻璃上，目前有多条技术路线，包括基于曲面反射镜放大成像、基于全息光学元件(HOE)放大成像和基于全息光波导(Waveguide)放大成像。但由于挡风玻璃通常为曲面反射镜，因此W-HUD必须根据挡风玻璃的尺寸和曲率去适配高精度曲面反射镜，因此成本相对更高;
三代则是上述所提的AR-HUD(Augmented Reality HUD)，为增强现实抬头显示，是将AR技术与HUD技术进行了充分的融合的全新平视显示系统，虽然同样是利用前挡风玻璃作为成像介质，但其成像区域更大、投射距离更远、成像效果也更生动。它通过对汽车中如摄像头、雷达等传感器采集到的路况信息进行建模，再将HUD显示的信息精准投射在对应位置，可以得到数字信息与实景交通高度融合的效果。
不同于后两代“前装”产品，首代的C-HUD采用后装的方式，不仅呈像信息有限，同时安装方式也容易在事故中造成二次伤害，因此几乎已经处于被淘汰的边缘。目前HUD的前装量产以W-HUD为主，但AR-HUD已经有火力全开的迹象。根据佐思汽研数据统计，2021年上半年国内乘用车新车HUD(C/W/AR)装配量为60.3万辆，同比增长36.2%;其中，AR-HUD装配量达到3.5万辆，占比为5.8%，较上年同期增加5个百分点。
AR-HUD—不是终章的终章
虽然AR-HUD现在仍未占到汽车前装市场的主流位置，但自2020年奔驰在其S级W223中引入AR-HUD以来，AR-HUD已经成为零部件供应商和整车厂商心中日思夜寐的“优质对象”，这就不得不提到AR-HUD与前两者的本质区别。
无论是C-HUD还是W-HUD，实际上在显示介质上或前挡风玻璃上显示的信息，如车速、导航、油量、交通提示灯，其实与实景并无关系。打个夸张一些的比方，就好像是曾经风靡的幻灯片投影一样，只不过将这些表示信息的符号投射到了驾驶员平视可见的地方，然而并不会对人车交互产生革命性的影响。
AR-HUD的卓有特色则在于引入了增强现实功能，它在原本的HUD基础上，进一步将虚拟的图像和信息叠加到了现实的路面上，形成了虚实结合的效果。比如AR-HUD可以根据行车的动态情况，实时跟随车辆位置、路上行人、路口变化、导航信息等，不断调整投影的内容、位置和大小，与实际行车环境形成呼应，这比起单独的HUD能够带给驾驶员更直观、更丰富、更高效的交互体验。
理想L9内饰
另外，从长远来看AR-HUD甚至是有望取代现有液晶仪表盘的，因为AR-HUD所呈现的信息与传统仪表的信息并无二致，甚至前者在显示方式上更加具交互性、实用性的特质会彻底放传统仪表变成“摆件”。甚至已经有车企已经着手于这样的变革，比如理想汽车就提出，之前大家都拿HUD当辅助，驾驶员有问题还是会回到仪表盘上，而理想希望HUD不仅仅是辅助，而是让它彻底替代仪表盘，驾驶员只用看前方就够了。而这些并不是设想，而是已经在理想L9上实现了的事情。
当然，AR-HUD除了能够给驾驶员带来新的驾乘体验之外，未来AR-HUD或还能与此前大火的元宇宙相结合，拉近虚拟世界与现实世界的情感距离。比如在红绿灯等待的时间里，AR-HUD可以根据场景化的空间提供对应的小游戏，让乘车人员打发无聊的时间;在汽车行驶过程中，驾驶员可以通过分享，与其他汽车、路人产生互动等，从而丰富人们的出行生活，让汽车真正变成“移动的智能化第三空间”。
当然，基于以上AR-HUD与传统HUD的不同，AR-HUD在满足简单的信息呈像的同时，也需要更多的感知计算融合，比如需要对收集的信息进行数据融合处理，还要做3D渲染等，因此这对AR-HUD供应商其实也提出了更高的要求。目前HUD市场以国外巨头主导，但国内势力已经按耐不住、摩拳擦掌了，尤其是科技巨头举起的新势力大旗，主动加入战局。
摩拳擦掌的HUD厂商
在本届上海车展上，基于AR-HUD地位在汽车行业中的显著提升，其背后的AR-HUD供应商也显得格外受人关注。如果要说哪家厂商最为亮眼，华为一定当仁不让。
早在车展前夕的4月16日，华为就在2023华为智能汽车解决方案发布会上，公布了华为自研的HUAWEI xHUD AR-HUD增强现实抬头显示方案。这套方案采用了华为AutoOptix智能车载光技术，采用LCoS光机方案，最高亮度12000nits，即使正午强光也不惧，1200:1的对比度，画面灵动清透，为驾驶员提供清晰的视野。
总体来说，其实现了业界量产最大画幅，可实现7.5米处70英寸、10米处96英寸的等效显示效果，分辨率可达1920*730。并且该系统还实现了和智能驾驶系统的深度融合，除了车规级AR导航外，还能实现在风挡上投射倒车影像，观看巨幕电影等。
除了华为之外，国产AR-HUD头部企业华阳集团也在本次车展上惊艳亮相，展示出了多种AR-HUD产品及技术。其中，华阳集团展示的斜投影AR-HUD能够在小体积产品中实现更大的视场，带来纵深体验感;LCoS AR-HUD可以实现驻车观看高清巨幕电影;同时还有3D AR-HUD带来的真实裸眼3D呈像体验等等。
锐思华创在车展期间发布了三种形态的AR-HUD产品，同时还推出了全球首个以LBS为光源的AR-HUD，以及全球首创全新显示技术——应用于AR-HUD等多种显示方案的多层光波导3D PGU，这一技术可以实现显示层叠，投射出具有立体深度的全裸眼3D图像。
当然，还有不少HUD供应商在本次车展上大放异彩，可参考以下汇总：
总而言之，HUD从不起眼的汽车后装“零部件”，如今乘着汽车智能化的东风已是毫无疑问飞到了各大汽车厂商的眼前，成为当下汽车智能座舱的重要组成部分。随着HUD市场腾飞，新的战争序幕也将重新开启，届时将又会是一场新的腥风血雨的争夺。当然，从消费者的角度来看，创新的技术必将拉动新的需求增长，而伴随AR-HUD的发展也将带给其新的驾乘体验。
