如果產(chǎn)品設(shè)計無法使終端用戶產(chǎn)生共鳴，就不會存在卓越的工程設(shè)計。您可以設(shè)計一種結(jié)構(gòu)堅固的方向盤，但如果它被放在錯誤的位置，就無法實現(xiàn)其用于轉(zhuǎn)向的主要目的。

同樣，在圍繞人類視覺進(jìn)行設(shè)計時，顯示器其實無需具備盡可能高的亮度或能量輸出。光學(xué)工程師可能會追求上述特性，但是這種期望往往會讓設(shè)計的目的被忽略掉。優(yōu)化車輛顯示以終端用戶為中心，因此應(yīng)該重點關(guān)注他們感知周圍世界的方式。

談到功能，在很多設(shè)計方面都存在改進(jìn)的空間：

字體大小：顯示器設(shè)計可以減小像素大小適應(yīng)低分辨率，最終以精細(xì)的圖像顯示在屏幕上。

對比度：可讀性會被文本和背景之間的感知對比影響。在低對比度條件下，文字更難以看清，尤其是在駕駛員應(yīng)該把注意力放在道路上的導(dǎo)航場景中時。

材質(zhì)：當(dāng)顯示器被灰塵或油性指紋覆蓋時，在極端情況的日照位置下更難讀取信息（圖1）。攝像頭上的灰塵或擋風(fēng)玻璃上的雨滴也會產(chǎn)生類似的問題。

人機交互：顯示器的物理位置和方向會影響駕駛員和乘員對屏幕的感知。優(yōu)化設(shè)計能提高人機交互的總體質(zhì)量。

視野：與抬頭顯示器（HUD）更緊密相關(guān)的是，工程師們正在開發(fā)支持更廣闊視野的光學(xué)技術(shù)，并在真實世界條件的基礎(chǔ)上疊加投影信息。這些技術(shù)預(yù)計將適用于小空間，以避免破壞儀表板的美感或占用儀表板下的寶貴空間。

實際應(yīng)用中的人類感知設(shè)計

在早期，工程師們通過測試光如何與LED晶體或OLED層等不同幾何結(jié)構(gòu)的相互作用來設(shè)計納米級的顯示器。隨著設(shè)計從光子組件模型擴展到光學(xué)組件模型，設(shè)計的焦點也轉(zhuǎn)移到了偏振層和表面涂層等元素。由于大多數(shù)汽車制造商都依賴外部供應(yīng)商的顯示技術(shù)，因此設(shè)計的最后階段的重點，是將顯示器集成到車輛中。

日照研究確定了極端情況的日照位置，并分析了來自其它光源的反射。在某些情況下，后處理算法允許用戶看到比如眩光投射在屏幕上的效果。Ansys算法考慮了人眼生物學(xué)特性，可模擬出適應(yīng)時間甚至是色盲的情況。比如，當(dāng)駕駛員置身于黑暗環(huán)境中5分鐘后，他們的眼睛突然看向顯示器時，其感受與在處于明亮光線環(huán)境下5分鐘后的感覺截然不同。眼睛可以不斷適應(yīng)光線的調(diào)整，而合適的仿真工具要能夠渲染出真實的各種光環(huán)境類型。

圖1：在極端情況的日照位置，人類對帶有指紋的顯示器與干凈顯示器的感知情況

在使用基于物理的渲染來仿真人類視覺時，預(yù)測未來產(chǎn)品的質(zhì)量和性能比創(chuàng)建現(xiàn)有原型的逼真渲染更有價值。基于物理的渲染的關(guān)鍵要求之一是中央處理器（CPU）或圖形處理器（GPU）上的高性能計算（HPC）。Ansys正在快速增加對GPU的支持，因為其運算可以更接近實時。這些結(jié)果可以在Ansys Human Vision Lab中，利用上述人眼參數(shù)進(jìn)行分析和體驗。

歸根結(jié)底，雖然規(guī)范很重要，但有時它們來自未知來源，或者純粹只是比實際應(yīng)用所需更嚴(yán)格。借助仿真軟件可以很快獲得結(jié)果，但是對于最終產(chǎn)品體驗，還是有必要考慮更全面。因為，當(dāng)駕駛員進(jìn)入車內(nèi)時，他們不會測量顯示屏發(fā)出多少光，但卻會考慮車輛給他們的感覺。由此可見，預(yù)測這些感覺和感知能力，以及在不過度設(shè)計的情況下做出設(shè)計決策的能力，便是虛擬原型開發(fā)工具的價值所在。

審核編輯：劉清