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隨著智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的汽車(chē)開(kāi)始具備自主駕駛能力，同時(shí)車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)也越來(lái)越智能化。在這樣的背景下，中科創(chuàng)達(dá)推出了一款全新的車(chē)載Linux系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用最新的技術(shù)極大地提升了駕駛體驗(yàn)，為駕駛員帶來(lái)了全新的感受。
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該車(chē)載Linux系統(tǒng)在硬件配置和軟件設(shè)計(jì)上都經(jīng)過(guò)了精心的研發(fā)，憑借著其高效的性能和舒適的體驗(yàn)，已經(jīng)受到了許多車(chē)主的青睞。下面我們將詳細(xì)介紹該系統(tǒng)的特點(diǎn)以及帶來(lái)的改變。
硬件配置：更高效率的運(yùn)作
該車(chē)載Linux系統(tǒng)采用最新的硬件配置，涵蓋中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、固態(tài)硬盤(pán)等多個(gè)方面。其中，中央處理器為智能電子芯片，運(yùn)算速度非?？?，同時(shí)還具備強(qiáng)大的圖形處理能力。隨機(jī)存儲(chǔ)器也非常強(qiáng)大，運(yùn)行速度極快，可隨時(shí)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，大大提升了系統(tǒng)的運(yùn)作效率。此外，固態(tài)硬盤(pán)的采用，使得數(shù)據(jù)讀取速度更快，更加穩(wěn)定可靠。這樣，駕駛員在日常駕駛時(shí)，可以獲得穩(wěn)定流暢的操作體驗(yàn)，絲毫不會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)作速度的限制。
軟件設(shè)計(jì)：更智能的體驗(yàn)
該車(chē)載Linux系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)方面也非常用心。整個(gè)操作界面采用更流行的平面設(shè)計(jì)風(fēng)格，同時(shí)還融入了人性化的交互模式。在音頻效果上，該系統(tǒng)更是致力于提供更高質(zhì)量的音樂(lè)體驗(yàn)，內(nèi)置了多種音效調(diào)節(jié)模式，支持設(shè)置聲音場(chǎng)景等功能。此外，該系統(tǒng)還集成了多項(xiàng)應(yīng)用，例如導(dǎo)航、微信、QQ等。駕駛員甚至可以在停車(chē)的時(shí)候，使用該系統(tǒng)觀看電影、玩游戲等，這在旅途中可以帶來(lái)不少的樂(lè)趣。
駕駛體驗(yàn)：更加人性化的設(shè)計(jì)
最值得一提的是，該車(chē)載Linux系統(tǒng)還通過(guò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高度個(gè)性化定制的功能。通過(guò)學(xué)習(xí)車(chē)主的駕駛習(xí)慣，系統(tǒng)能夠深度了解駕駛員的偏好，根據(jù)駕駛員的需求，提供更智能的駕駛輔助功能。比如，在駕駛長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有休息時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示駕駛員休息并提供靜音養(yǎng)眼的提示。此外，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，系統(tǒng)還能自動(dòng)啟動(dòng)緊急保護(hù)措施，保障駕駛員與乘客的生命安全。
整個(gè)車(chē)載Linux系統(tǒng)的研發(fā)，充分體現(xiàn)了中科創(chuàng)達(dá)在智能技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)力。該系統(tǒng)的推出，不僅為車(chē)主帶來(lái)了更智能和流暢的駕駛體驗(yàn)，更重要的是，該系統(tǒng)可以在保證行車(chē)安全的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更人性化的駕駛操作。正因如此，該系統(tǒng)已經(jīng)被越來(lái)越多的汽車(chē)制造商采納，成為他們的唯一選擇。未來(lái)，我們相信，隨著越來(lái)越多的創(chuàng)新應(yīng)用投入到這一領(lǐng)域，車(chē)載Linux系統(tǒng)會(huì)帶領(lǐng)著人類(lèi)的駕駛體驗(yàn)得到有一個(gè)質(zhì)的飛躍。
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中科創(chuàng)達(dá)王宇洋：基于軟件差異化，打造次世代HMI開(kāi)發(fā)利器
隨著汽車(chē)L2-L5的不斷發(fā)展成熟，汽車(chē)座艙已由機(jī)械式發(fā)展至智能化階段，智能座艙逐漸向第三空間演變。據(jù)蓋世汽車(chē)研究院數(shù)據(jù)，智能座艙單車(chē)價(jià)值量或?qū)⑦_(dá)到傳統(tǒng)座艙的3-5倍，預(yù)計(jì)2023年或?qū)⑦_(dá)到2023億元人民幣。此外，座艙技術(shù)邊界不斷拓展，未來(lái)智能座艙的功能將不斷豐富。
數(shù)據(jù)來(lái)源：蓋世汽車(chē)研究院
在2023第三屆中國(guó)汽車(chē)人機(jī)交互創(chuàng)新大會(huì)上，中科創(chuàng)達(dá)Kanzi設(shè)計(jì)中心技術(shù)生態(tài)總監(jiān)王宇洋坦言，過(guò)去一年軟件定義汽車(chē)的預(yù)言得到驗(yàn)證，但在持續(xù)涌現(xiàn)的新技術(shù)浪潮中，汽車(chē)的未來(lái)應(yīng)該是軟件的差異化。對(duì)于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和最終用戶(hù)而言HMI的復(fù)雜性正在上升。
汽車(chē)行業(yè)走向HMI新階段
HMI，即“Human Machine Interface”。在汽車(chē)領(lǐng)域主要指人與汽車(chē)的交互，包含UX和UI兩部分。作為車(chē)輛系統(tǒng)和用戶(hù)間的信息交換媒介，HMI通過(guò)智能化設(shè)計(jì)滿(mǎn)足用戶(hù)的駕乘需要。此外，在軟硬件融合程度及網(wǎng)聯(lián)化程度不斷加深的趨勢(shì)下，HMI作為功能控制和信息呈現(xiàn)終端也承載著越來(lái)越多的任務(wù)，透過(guò)2023第三屆中國(guó)汽車(chē)人機(jī)交互創(chuàng)新大會(huì)可以
發(fā)現(xiàn)
，HMI總體走勢(shì)向著多模交互、界面體驗(yàn)、情感需要三方面演進(jìn)。
中科創(chuàng)達(dá)Kanzi設(shè)計(jì)中心技術(shù)生態(tài)總監(jiān)王宇洋在會(huì)上發(fā)表演講
所謂多模交互，即將多種感官融合。從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、語(yǔ)音等多種方式，構(gòu)建出座艙與用戶(hù)間多種無(wú)縫銜接的信息通道，充分模擬人與人之間的交互方式。多模交互的實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)之一，正如王宇洋所言，在汽車(chē)中安裝更多屏幕的趨勢(shì)正在接近頂峰，甚至到了一切皆屏幕的程度。
而關(guān)于界面體驗(yàn)，整體呈現(xiàn)高質(zhì)感、輕量化、個(gè)性化的特征。汽車(chē)本身的科技屬性使得高質(zhì)感的色彩渲染和圖標(biāo)設(shè)計(jì)成為車(chē)輛高級(jí)感的重要體現(xiàn)；此外用戶(hù)不同的審美需要也使得界面設(shè)計(jì)朝著個(gè)性化前進(jìn)。
中科創(chuàng)達(dá)HMI2.0， 圖源：中科創(chuàng)達(dá)
最后關(guān)于情感交互，簡(jiǎn)而言之還是用戶(hù)的心理訴求。當(dāng)座艙成為用戶(hù)生活的“第三空間”，工作、娛樂(lè)、休閑甚至育兒都能夠在該場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)。
基于以上種種，汽車(chē)行業(yè)面臨著越來(lái)越多基于各種軟件堆棧的場(chǎng)景，對(duì)于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和最終用戶(hù)而言HMI的復(fù)雜性正在上升。如何將HMI的多功能性更快落地，并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成為產(chǎn)業(yè)急需解決的問(wèn)題。王宇洋表示：“像Kanzi One這樣的一體化HMI工具鏈能夠很好的解決行業(yè)問(wèn)題，并已在業(yè)內(nèi)引起共鳴。Kanzi One能夠?qū)⑿枨?、設(shè)計(jì)和工程結(jié)合起來(lái)，從而創(chuàng)造功能價(jià)值。我們的目標(biāo)是幫助汽車(chē)制造商簡(jiǎn)化HMI開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程，并最終為消費(fèi)者帶來(lái)創(chuàng)新的UI使用體驗(yàn)?！?/p>
HMI實(shí)現(xiàn)路徑，Kanzi的性能優(yōu)化方案
Kanzi One是什么？據(jù)王宇洋總監(jiān)介紹：“Kanzi One是全球首個(gè)與安卓操作系統(tǒng)完全兼容的汽車(chē)HMI工具鏈。它整合了
現(xiàn)代
HMI 開(kāi)發(fā)所需的一切工具，包括：核心 Kanzi 框架——Kanzi Studio 和 Kanzi Engine，以及由 Kanzi Connect、Kanzi Maps、Kanzi Particles、Kanzi Autostereoscopy、Kanzi VR等構(gòu)成的功能包。與其他開(kāi)發(fā)工具相比，Kanzi One可極大減少編碼的工作量，輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的時(shí)間及人員成本減半?！?/p>
Kanzi One設(shè)計(jì)效果圖 圖源：中科創(chuàng)達(dá)
Kanzi更大的優(yōu)勢(shì)就在于提高生產(chǎn)力。具體體現(xiàn)在三個(gè)方面：
首先，Kanzi通過(guò)其強(qiáng)大的UI框架，提供完全可視化的HMI編輯，可以消除80%的UI代碼；
其次，Kanzi通過(guò)開(kāi)箱即用的解決方案實(shí)現(xiàn)快速原型設(shè)計(jì)和輕松的部署，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬、調(diào)試和性能分析，可以大大降低成本；
最后Kanzi提供高效的開(kāi)發(fā)流程，設(shè)計(jì)人員和開(kāi)發(fā)人員在不同的HMI組件上并行工作，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。
關(guān)于Kanzi常用的性能優(yōu)化方案有哪些？這一問(wèn)題，王宇洋總監(jiān)從問(wèn)題解決導(dǎo)向進(jìn)行了講解。
“一般在將紋理數(shù)據(jù)從CPU部署到GPU的過(guò)程中，PNG需要先解碼為RAW Data，再部署到GPU側(cè)。”該過(guò)程存在兩個(gè)問(wèn)題：
一是PNG資源的解碼在啟動(dòng)階段會(huì)消耗較長(zhǎng)時(shí)間；
二是如果將所有原始數(shù)據(jù)嵌入到 Kanzi的資源文件kzb 中，文件會(huì)變得很大，系統(tǒng) I/O 會(huì)很慢。
圖源：中科創(chuàng)達(dá)
Kanzi的優(yōu)化策略是使用壓縮紋理格式，PNG不需要解碼，可以直接部署到 GPU。其中一種壓縮紋理格式是ASTC，是基于塊的有損紋理壓縮算法。此方案可以在設(shè)計(jì)凍結(jié)后應(yīng)用。
默認(rèn)情況下Kanzi使用online shader，即Kanzi Studio將源代碼導(dǎo)入到Kanzi的資源文件Kzb中，當(dāng)在目標(biāo)平臺(tái)上啟動(dòng)Kanzi應(yīng)用程序時(shí)，應(yīng)用程序才使用OpenGL驅(qū)動(dòng)程序加載和編譯, 編譯增加了應(yīng)用程序的啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng)使用Binary shader時(shí)，Kanzi使用GPU的offline shader編譯器編譯shader，并將編譯好的shader以二進(jìn)制的方式導(dǎo)入到Kanzi的資源文件Kzb中，這樣Kanzi應(yīng)用程序在啟動(dòng)時(shí)就能直接使用編譯好的Binary Shader，減少Kanzi應(yīng)用程序的加載時(shí)間。
此外，Kanzi提供了預(yù)加載技術(shù)加載資源的方法，加快了啟動(dòng)的時(shí)間；同時(shí)Kanzi提供了強(qiáng)大的性能分析工具，可以分析整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程每一幀系統(tǒng)進(jìn)行了哪些工作，可以在項(xiàng)目?jī)?yōu)化階段應(yīng)用。
Kanzi暢想的智駕未來(lái)
過(guò)去，用戶(hù)在選擇新車(chē)時(shí)使用的是傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，像外觀、動(dòng)力、速度、續(xù)航里程、內(nèi)室設(shè)計(jì)和娛樂(lè)功能等等方面，在汽車(chē)下線(xiàn)后已成定勢(shì)。而中科創(chuàng)達(dá)Kanzi設(shè)計(jì)中心技術(shù)生態(tài)總監(jiān)王宇洋提出：“未來(lái)，汽車(chē)的配置可以在銷(xiāo)售階段進(jìn)行更改，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。例如當(dāng)用戶(hù)想要更換車(chē)身的顏色，從應(yīng)用商店中選擇一個(gè)，片刻時(shí)間即可獲得喜歡的車(chē)身配色；當(dāng)需要更長(zhǎng)的續(xù)航里程時(shí)，用戶(hù)下載一個(gè)功能包就能實(shí)現(xiàn)?！?/p>
圖源：中科創(chuàng)達(dá)
Kanzi作為工具軟件，將持續(xù)助力便捷的研發(fā)設(shè)計(jì)和高級(jí)的用戶(hù)體驗(yàn)。相較于此前的版本，Kanzi One進(jìn)一步升級(jí)，具體呈現(xiàn)出四方面的新特性：
之一，Kanzi One進(jìn)一步內(nèi)置了基于物理的HDR渲染管線(xiàn)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建高質(zhì)量圖形的過(guò)程；
此外Kanzi支持線(xiàn)性顏色空間。由于人眼對(duì)光的感知是非線(xiàn)性的，計(jì)算機(jī)顯示器對(duì)光強(qiáng)度的反應(yīng)同樣是非線(xiàn)性響應(yīng)，所以相較于淺色人眼更能區(qū)分深色?；谝陨显?，在屏幕上顯示圖像時(shí)保持暗強(qiáng)度的準(zhǔn)確性非常重要。但在非線(xiàn)性顏色空間中執(zhí)行顏色計(jì)算會(huì)導(dǎo)致顏色和α混合的結(jié)果不準(zhǔn)確，Kanzi在操作之前會(huì)將所有的顏色值轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性顏色空間，使得逼真的光照計(jì)算和正確的顏色混合成為可能，特別是使用基于物理的渲染技術(shù)。
圖源：中科創(chuàng)達(dá)
第二，與Android 深度集成。
首先Kanzi One Engine已經(jīng)完全支持Java API并將Kanzi 引擎集成到 Android UI 線(xiàn)程中，Kanzi UI framework為Android Automotive用戶(hù)界面提供豐富的圖形和高級(jí)可視化功能，允許開(kāi)發(fā)人員完全自定義UI外觀。同時(shí)，擴(kuò)展了 Android API，為 Android 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員提供了額外的功能。
其次，可以使用標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)、部署和調(diào)試基于 Kanzi 的應(yīng)用程序，例如 Android Studio 。
最后在 Android UI 中可以自由組合 Kanzi View。Kanzi View本質(zhì)是一個(gè)Android的view組件，可以與 Android UI 層次結(jié)構(gòu)自由的組合，在架構(gòu)上類(lèi)似于 Android 的 Camera view、Video view 和 GL surface view。
第三，全新的 UI Workflow。
Kanzi One引入了全新的Activity 子系統(tǒng)，重新定義了UI Workflow。Activity 子系統(tǒng)提供模塊化、動(dòng)態(tài)的 UI 狀態(tài)管理，以實(shí)現(xiàn)更佳性能和資源處理。借助Activity 子系統(tǒng)，基于Kanzi開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目可以被劃分成多個(gè)易于管理的小的 UI 模塊，這些UI模塊僅在需要時(shí)動(dòng)態(tài)加載，在不活動(dòng)時(shí)卸載，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作流程和性能的極致效率。
圖源：中科創(chuàng)達(dá)
第四，全新商業(yè)模式，免費(fèi)提供量產(chǎn)插件。
Kanzi擁有近12年的車(chē)載行業(yè)量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，從國(guó)內(nèi)到國(guó)際、從低端到高端、從乘用車(chē)到卡車(chē)遍及各大OEM品牌。截止到2023年年底，Kanzi已應(yīng)用于全球3000多萬(wàn)輛量產(chǎn)汽車(chē)，而多家OEM的內(nèi)部評(píng)估也驗(yàn)證了Kanzi性能之一的排名。
當(dāng)前，人們正親身經(jīng)歷著汽車(chē)行業(yè)的巨大飛躍，軟件定義的汽車(chē)不再只是一個(gè)愿景。類(lèi)似Kanzi One的HMI工具軟件，將加速汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，使“第三空間”內(nèi)的高級(jí)用戶(hù)體驗(yàn)更加豐富多彩。
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