现代车内体验越来越倾向于使用3D图形来增强车内体验。环绕视图显示器、停车助手和抬头显示导航(HUD)系统就是几类重度依赖3D图形的应用程序。这些高级驾驶辅助系统(ADAS)正变得越来越普遍,因为它们通过实时环境中汽车的真实渲染,广泛扩展了驾驶员的态势感知能力。在所有这些情况下,所谓的“数字镜像”已经成为一种流行的方式,通过先进的3D图形将车辆的状态和性能在车内可视化。
3D增强HUD导航系统
首先,3D模型是在3D内容创建工具中创建的,如Blender、Maya或3ds Max。3D汽车模型能够渲染灯光启闭、车门开关等动画。借助目前最先进的图形工具和能力,这种3D图像的质量可以达到以假乱真的水平,以至于用户很难将它们与真实物体的高分辨率图片或视频区分开来。
但就其本身而言,这样的3D设计只是图像,而为了推动更有意义的车内体验,它们应该成为UI应用程序的一部分,其行为与其他功能、服务和连接视觉与现实的传感器相关联。这就是Qt Design Studio能够做到的事情。
在Qt Design Studio中,3D模型的每个组件都可以连接到来自汽车传感器的数据。通过这种方式,当真正的汽车的车灯打开时,汽车UI中的3D模型的灯就会打开,同样,门也会随之打开和关闭。出现在UI中的3D模型的行为现在与真实汽车的功能相连接。在更复杂的ADAS应用程序中,我们看到道路上的3D汽车模型与其他3D渲染的汽车以及周围可能的行人,以反映汽车实际情况的3D表现形式出现。
通过数据绑定,Qt Design Studio实现了设计与现实世界的连接。在这里,通过来自设计的视觉效果和来自汽车传感器的数据,UI应用程序变得栩栩如生。
当在Qt Design Studio中导入3D图形资源时,没有任何细节丢失,设计保持完整,看起来与在3D内容创建工具中完全相同。
Technical Artist能够利用Qt Design Studio中所有的工具,通过添加状态、过渡和属性绑定将视觉内容(设计、预置控件、纹理、光线)转换为真正的UI应用程序。
所有这些操作都可以通过单击并将属性拖放到模型上直观地实现,而不需要编写任何代码。同时,在Qt Design Studio中创建的UI会自动转换为QML代码。在任何时候,用户都可以自由选择是在图形化更改UI还是编辑代码。这两种表现形式是实时同步的,因此对其中一种表现形式的任何更改都会立即反映到另一个当中。这种调动代码的能力为后端开发者铺平了道路,他们可以使用与设计师相同的工具来处理UI的其他方面,如数据集成和测试。
让设计师和开发者能够在同一个工具上一同协作,不仅能够确保从原型设计到部署都能保留UI引人注目的外观,而且还确保了用户体验在后端得到了优化,并符合UX设计师最初的计划。
打造惊鸿一瞥的亮点
强大的3D图形在汽车应用中存在丰富而重要的用例,并增加汽车品牌的声望。Qt Design Studio为基于物理的渲染(PBR)提供了完全支持,以与标准材料模型完全兼容。遵循PBR标准大幅简化了导入3D资源的任务,因为它确保了模型在Qt Design Studio中的外观与在内容创建工具中的完全相同,而不需要为不同的表面类型创建自定义着色器。PBR还支持访问在线可用的数千个3D模型,它们可以根据UI应用程序的需求使用和定制。但Qt Design Studio所能做的远不止于此。
光、阴影和反射对于创建逼真的3D场景是必不可少的。QtDesign Studio提供了几种类型的光,包括带有HDR地图的IBL,用于超现实主义的渲染。此外,Global Illumination支持模型间接光照,使场景更加真实。
后期处理效果为3D模型和场景添上了点睛一笔。Qt Design Studio目前有21个后期处理效果可供选择,未来还计划发布更多。模糊,景深,抗锯齿,色调映射只是一些现成的效果(3D效果 | Qt Design Studio手册3.8.0)。后期处理效果可以很容易地通过拖放来添加,使3D场景更具沉浸感,并为完整的UI添加电影化的风格。
最后,粒子效果非常适合创建引人注目的动画,模拟汽车内外的流体和空气流动。粒子可以用于包括变形、火花、灰尘和烟雾在内的令人惊叹的动画。另外对驾驶可能产生不利影响的外部天气条件,如雨、风或雪,也可以通过粒子效果有效地表现出来。