車載信息娛樂系統的發展歷史并不長，走向智能化、網聯化只是過去十幾年間的事情。縱觀其發展歷程，大致可以分為三個階段：

初級階段（1910年至1990年代）：1910年，愛立信創始人拉什·馬格拉斯·愛立信（Lars Magnus Ericsson）在他的車內安裝了一部電話，與其說為了滿足富豪車主需求，更像是推廣自家產品。1924年，雪佛蘭打造出世界上首款車載收音機，標志著車載信息娛樂時代的開啟。之后的大半個世紀，車載信娛系統更迭緩慢——車載收音機到20世紀50年代才普及開來，卡式磁帶播放器出現于60年代，CD機自80年代起開始搭載于汽車……整體而言，這一時期的車上娛樂僅限于收聽廣播和音樂，內容十分單一。

躍升階段（1990年代至2012年）：車載信息娛樂系統的躍升，與信息技術和消費電子產品的快速發展息息相關，筆記本電腦、手機等移動通信設備的部分功能被逐漸移植到車上。20世紀90年代，出現了裝有GPS導航系統的汽車。隨后，車上又有了藍牙電話、MP3、DVD播放器等，人們開始把這集成了眾多功能的系統，稱之為“車機”。十幾、二十年間，車載顯示屏也逐步進化，完成從單色點陣屏到彩色液晶屏的轉變。這時的車機系統讓行車安全和駕乘舒適性明顯提升，但不具備聯網功能，與手機相比，離“智能設備”還有很大距離。

智能網聯階段（2012年至今）：2012年，特斯拉Model S問世，標志著汽車電動化浪潮滾滾而來。車上17英寸大屏驚艷眾人，車載信息娛樂系統的功能和設計開始顛覆式變革。以特斯拉為代表，車載信娛系統將以往由物理按鍵完成的操作，如車輛控制、空調和座椅設置等，也整合到了觸控屏上。這之后，車機中控紛紛朝大屏方向演進，并且融合語音助手、輔助駕駛等功能。十年間，IVI高歌猛進，已成為智能座艙舉足輕重的組成部分，以及體現一輛車智能網聯程度的重要窗口。

現狀

車載操作系統可以分為定制型、ROM型和超級APP，基本全都在2012年后才建立起來，車載信息娛樂內容和生態也日新月異。蘋果CardPlay和谷歌Android Auto于2014年、2015年先后問世，國內的百度CarLife也差不多在同一時期推出，這些都屬于手機車機互聯解決方案。近些年，越來越多車企意識到車機系統的重要性——不僅是出行增值服務的入口，而且可以記錄和分析用戶的出行習慣、使用偏好等數據，用于持續提升服務質量和用戶體驗，于是加大了對自研車機系統的投入，從ROM轉為定制型車機系統，打造全新底層操作系統。

車載信娛系統讓駕車出行更安全便捷，也讓駕駛者和乘客的車上時光不那么沉悶單調，甚至創造了新的用車場景。從內容、載體、交互方式來看，當下的車載信息娛樂系統呈現出以下特點：

開放豐富的應用生態

大屏化與多屏化

語音為重的多模交互

以下結合行業實踐，講講車載信娛系統HMI設計的現狀和一些要點：四種典型的信息架構，高效易用的車載信娛系統，顯著特點之一是扁平的信息層級、清晰的任務流程。為了讓駕駛員快速獲取核心信息，輕松完成高頻操作，車載系統要統籌各功能應用的優先級和使用頻率，合理規劃信息架構。一個常被引用的原則是，駕駛員操作車機時單次掃射不超過2秒、總任務時長不超過12秒（NHTSA建議）。一般而言，車機中控首頁要展示導航、音樂、車控等高頻應用入口，并允許快捷操作，如一鍵導航回家或一鍵播放音樂。此外要為智能語音助手、系統通知等規劃較高層級，確保在任意頁面均可查看。當前，車載系統（主要是中控）的系統級信息架構主要有以下四種：

1）地圖為桌面——也就是開機即看到地圖、當前定位和周邊興趣點（POI，即Point of Interest），地圖導航在最底層，左側或底部為菜單欄，音樂、車控、攝像頭等其他系統應用需要點擊打開，或以快捷操作卡片的形式出現在首頁固定位置。采用這種架構的品牌包括特斯拉所有有車型的車機、蔚來NIO OS和小鵬Xmart OS。

2）卡片式布局——延用移動端App的設計思路，有車機采用卡片式設計，在首屏同時展示3-4個應用及其快捷操作。卡片式的好處是提供較大的接觸面積，比應用圖標更容易點擊，降低誤觸機率。理想汽車車機系統均采用這種布局。

3）網格式布局——將應用圖標以網格化形式平鋪在首頁，也就是默認首屏的應用優先級相同，由用戶從中選擇。典型代表是蘋果CarPlay。從iOS10開始，CarPlay還在左側菜單展示最近使用的三個應用作為快捷入口。不過，從用戶數據來看，人們對車載系統中應用的使用頻率并不相同，導航、音樂和電話明顯高于游戲、商城等，因此將應用“一視同仁”的網格式布局已比較少見。

4）平板式布局——近年，在車載系統上還出現了與平板電腦高度相似的設計，比如問界M5、騰勢D9和榮威RX5，都是在首頁大面積展示精美的壁紙桌面，突顯高清液晶顯示屏的通透效果，與內外飾風格呼應，同時將應用卡片或小組件（widget）在下方一字排列。

未來HMI平臺化的挑戰

越來越多汽車廠商看到自研車機系統的重要性，都在構建品牌自己的HMI設計系統。與此同時，主機廠積極推動將HMI的設計和開發平臺化，從而提升設計效率、縮短研發周期，達到降本增效的目的。在平臺化的背景下，HMI設計需要在以下多個維度滿足兼容性和延展性：

1）車型維度：一套設計需要兼容轎車、SUV、MPV等不同車型，以及各車型的高中低配置，當中有的車型采用橫屏，有的可能采用豎屏，所以通常要同時為多個屏幕尺寸而設計，或是采取響應式設計，實現自適應布局；

2）時間維度：需要考慮到未來至少3-5年車內屏幕、功能和交互方式的變化，比如屏幕越來越大、越來越多，再比如語音可以分區控制，設計時要為未來迭代和升級留有余地，而不是每推出一個屏幕型號尺寸都要重新設計；

3）地域維度：在不同國家和地區，存在語言、文化和法律法規等多方面的差異，無論是外資品牌進入中國，還是自主品牌出海，HMI設計都要考慮跨地區版本的兼容性，盡量控制本地化的需求和成本，也有助保持品牌HMI體驗交互的一致性。以上是汽車廠商將HMI設計平臺化過程中，設計師要考慮的維度。如果是第三方應用提供者，同樣需要處理設計的兼容性問題。為了拓展駕駛出行服務，或是豐富自身車機系統的生態，很多移動互聯網產品都會開發專門的車機版應用，比如地圖導航類產品、音視頻類產品，面對主機廠五花八門的車型、屏幕尺寸、設計語言風格等，第三方應用提供商經常要應汽車廠商的要求做不同程度的定制，另一方面也要保留用戶已經習慣的、在移動端的交互行為——就這樣不斷在調整和沿襲之間權衡。隨著智能駕駛的發展和普及，爭奪車載系統屏幕空間的不僅僅是信息娛樂內容，還將包括智駕相關內容。汽車之家研究院數據顯示，預計到2025年，中國L2及以上智能汽車銷量破千萬輛，占中國汽車銷量的49.3%。在這樣的大趨勢下，車載信息娛樂系統不可能一成不變，智能駕駛為IVI的功能定位和HMI設計帶來新問題，相信也會催生新的解決方式。

在視覺設計方面Unreal，Unity,等3D引擎被車廠引入HMI設計開發流程，用于制作精致的3D車模，以及空調和座椅調節等功能，已成為HMI設計的一股潮流。以3D車模為例，3D效果能夠讓扁平化的界面變得更加生動和具有空間感，幫助用戶定位問題和操作區域。如果利用得當，3D視覺效果可以傳遞系統狀態、提供操作反饋，幫助用戶獲知當前情境；但如果使用不當，也可能造成視覺干擾，分散駕駛員注意力，所以還需結合用戶需求選取恰當的應用場景。

如何設計好3D HMI

設計好3D HMI需要考慮以下幾個關鍵因素：

• 用戶體驗：用戶體驗是3D HMI設計的核心。要設計出好的用戶體驗，需要深入了解用戶需求和行為，以及他們在駕駛過程中的感知和反應。設計師應該關注界面的可用性、易學性、反應速度、可訪問性等方面，確保用戶能夠輕松理解和操作界面。
• 可視化設計：3D HMI設計需要注重可視化效果，以提供更直觀、沉浸式的用戶體驗。設計師應該選擇合適的顏色、材質和光照效果，以及適當的動畫和過渡效果，以增強界面的可讀性和吸引力。
• 交互設計：3D HMI的交互設計是關鍵。設計師需要確定合適的交互方式和操作元素，如按鈕、滑塊、手勢等，以及交互流程和反饋機制。交互設計應該符合用戶的習慣和預期，提供直觀、簡潔和一致的操作方式。
• 可定制性：3D HMI設計應該考慮用戶的個性化需求。設計師可以提供一定程度的界面定制選項，讓用戶根據自己的喜好和需求進行個性化設置，從而提升用戶滿意度和使用體驗。
• 技術實現：在設計過程中，設計師需要與開發團隊密切合作，了解技術的可行性和限制。設計師應該掌握相關的技術知識，了解3D建模、渲染、動畫和交互的原理和方法，以確保設計的可實現性和性能。

以上是一般的3D HMI制作流程，不同項目和團隊的流程可能略有不同。實際研發過程中可能各個團隊會有不同的協作流程方式，而如何合理運用好3D這個特性來加持HMI設計的應用創意和用戶體驗提升，這是各個團隊都需要解決的課題！總之，3D HMI是一種具有廣泛應用前景的人機交互技術。未來，隨著硬件和視覺引擎不斷進步和迭代，我相信它會為人們帶來更加便捷、高效、人性化的操作界面和體驗。

本文來源：荷閣科技