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原力与你同在

作者:
黄耀鹏
时间:
2015-06-25 23:10:46

来源 《汽车人》杂志记者 黄耀鹏

  《星战》中,尤达大师结束对阿纳金训练的时候,说过一句“愿原力与你同在”。后来发现,所有天行者的祝福语都是这句。只有拿着激光剑的天行者才有资格这么讲,而达斯·维达的手下——死星基地端着枪的“宋兵乙”就没有资格。

  在上世纪70年代,激光刚刚被发明10年,其地位是如此地高大,以至于在幻想作品中同样如此。

  早就成了贝弗利山阔佬的乔治·卢卡斯,可能失望地看到,即便汽车的样子仍和刚发明时长得差不多,但激光已经不是高贵的神秘力量代名词。事实上,汽车被激光应用武装的消费时点正在接近。

  已经宣布在2017年“投入实用”的Google Car,谍照中的外形相当无趣,几乎像个箱子。惟一有点意思的地方,就是这几年做实验时在雷克萨斯RX的车顶上焊装的“水吊”,变成了警灯一样的小帽子。这就是对Google Car至关重要的激光雷达。别的厂商研发的自动驾驶技术也使用了激光雷达,但没有厂商奢侈到在量产车上使用64级高分辨率的雷达。技术上没有障碍,惟一的疑问是谷歌打算给这辆车标价几何。

  与此同时,宝马也率先在今年CES展上发布了搭载在i8上的激光大灯和尾灯技术。在洁净的空气中,聚束激光能量衰减很少,可以射到600米之遥,秒掉卤素、氙灯和LED。可惜,炫则炫矣,却不实用。因为它只能在时速120公里以上使用,否则只能照在前车屁股上,毫无意义(貌似我国还没有一条高速公路允许开到120公里以上的时速)。雾霾天和拥堵路面是中国北方城市特色,激光大灯几无用武之地。何况,这玩意贵得要命,而且光源高温,需要小心对待。

  如果认为激光技术对于汽车来说是花瓶的话,未免下结论太早。周杰伦能在演唱会上与去世已久的邓丽君“合唱”,初音未来(日本CRYPTON公司的虚拟歌手)也能开现场演唱会,靠的是激光全息显示技术。这项技术可以使驾驶变得容易且有乐趣。

  有人马上联想到捷豹路虎曾发布的HUD(抬头显示技术),该技术源自战斗机飞行员的头盔显示技术。捷豹路虎的贡献在于,不依赖任何工具(比如眼镜之类)获得了立体显示效果。捷豹路虎的HUD技术,通过数字投影仪实现。在逆光条件下,显示效果将大打折扣。如果采用光衰更小的激光实现,更具实用价值。直白地说,为了让驾驶员看得更舒服,就值得应用激光。

  让信息显示在前风挡上,并不是好主意。驾驶员需要一会儿聚焦于远处,一会儿聚焦于面前的前风挡。频繁调节焦距令人疲惫不堪,明智的做法是将信息叠加在前风挡前端。行驶和安全参数显示在数米远处(当然是虚拟的),而导航地图则立体地呈现,并向远方延伸,与实际地形路况结合。任何初学者都不必担心开车找路分身的窘况。对于熟练驾驶者,也能令驾驶本身变得轻松。

  “立体显示”这个词明显不够专业,“全息数显”格调好得多。全息图的显示至少有3种技术。

  一个麻省理工的硕士生发明了空气投影和交互技术。它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。

  而日本S&T公司的激光束技术显示效果最令人震撼。该技术用激光束来投射实体的3D影像,这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法的火爆性在于,其实是用激光束在空气中不断进行小型爆破来实现。这种显示效果最为真实,但能耗较高。初音未来的演唱会就应用了这种技术。

  南加州大学则将图像投影到在一种高速旋转的镜子上,从而实现三维图像,只不过,还没有公司愿意采用这种有点危险的技术做出产品。

  瑞典WayRay公司开发了名为Navion的全息激光导航设备概念技术。虽然该公司没有透露详情,但从少数的演示画面上可以看出,该公司对日本的激光束技术改造了一下:3D图像变成了2D贴图,变成了所谓的伪3D。同时解决了激光源的散热问题。据说,这家公司正在“热盼”谷歌的定单,甚至是收购要约。

  裸眼3D激光全息图像尚未实现商业应用,只是个概念产品,但汽车应用新的光学/电子技术,逆转了飞机技术。汽车应用从来都是飞机技术的应声虫和阉割版。汽车上一次在科技创新上抢了飞行器的风头,还要追溯到卡尔·奔驰时代。因为那时的天空惟一的人造有动力飞行器只是热气球。

  WayRay将激光一分为二,变成两束一样的激光,一束照在预设焦点处(物光),另一束参考光保证光程近似相等的情况下,使在物体上反射的物光和参考光记录在激光全息片上面,这样就完成了一次裸眼3D激光全息显示图像的记录。而播放过程则是一个典型的逆过程。需要两个笔尖大小的激光点光源,就可以呈现三维图像。

  如果使用了激光全息显示技术的导航系统,你根本不想再使用任何别的什么导航仪。路况、街景信息三维地呈现在你面前,和眼前实景巧妙地叠加。它用暗淡的绿色和棕红色标示虚拟方向,而沿着错误的方向前进则显示为红色背景。被路况吓破胆子的路盲可能会因此雀跃。

  不过,目前为止,以空气为介质的激光投影技术还不成熟,成像质量不像宣传的那样稳定。你肯定不想在颠簸或者刮风下雨之类的天气下,激光HUD变得古怪和难以辨认吧?那就等等吧。反正目前吓死人的单品价格,也只有土豪能够享受。不过,当原力不仅属于天行者的那一刻,就与每个人同在了。

(作者/黄耀鹏 原文载于《汽车人》杂志6月刊)【版权声明】文系汽车人传媒独家原创稿件,版权为汽车人传媒所有。欢迎转载,请务必说明出处及作者,否则必将追究法律责任

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