光庭信息：虚幻引擎在Automotive量产中的挑战

光庭信息是智能网联汽车软件领域头部企业，已经深耕汽车电子软件领域21年。2021光庭信息在深交所创业板上市，目前已有软件工程师2600+名。汽车行业为何同游戏引擎产生了关联？2023年12月12日，在2023第五届智能座舱与用户体验大会上，武汉光庭信息技术股份有限公司座舱事业部解决方案总监周尧舜表示，聚焦“降本增效”这一根本目标的数字化产业升级路径日益受到行业各方参与者的空前关注。借助游戏开发思路快速拥抱数字化转型的做法，引发着不断的关注和讨论。

游戏引擎能为汽车数字化转型带来什么？周尧舜认为，借助其强大的3D设计和实时技术，能为工业生产流程提供了一个全面、开放的可视化管理模式——从产品初始设计的创建、生产阶段的检查、测试，到未端精致营销内容和高品质售后服务的生成。目前，Unreal引擎已经具备很多的量产项目实践。

但与此同时，周尧舜坦言:“我们也面临着诸多挑战。”包括如何在不降低画质的情况下实现轻量化、如何实现二维地图与三维场景的融合设计以及3D导航渲染、多媒体播放需求、视频流渲染等挑战。

武汉光庭信息技术股份有限公司座舱事业部解决方案总监

以下为演讲内容整理:

汽车行业为何同游戏引擎产生了关联？

目前高合、路特斯、悍马等主机厂已经在量产的汽车中采用Unreal开发的3DHMI车机。这些品牌的客户画像相对年轻，更加关注差异化、智能化和娱乐化。之所以有越来越多的品牌引入Unreal参与旗下车型设计和展示工作，是因为要借助游戏开发的思路拥抱数字化转型。

图源:演讲嘉宾素材

为何游戏引擎会和汽车行业产生关联？本质是在消费需求升级的背景下，智能汽车开始出现。汽车智能化发展历程可以分为五部分，分别是机械化、电子化、网联化、智能驾驶、第三生活空间。当前网联化、智能化和第三生活空间正在同步发展。

在经济下行，原材料成本上涨的背景下，汽车行业正面临十分演剧的挑战。聚焦“降本增效”这一根本目标的数字化产业升级路径，日益受到行业各方参与者的空前关注。在此目标下，游戏引擎能够为汽车的数字化转型带来什么呢？

首先，游戏引擎拥有强大的3D设计以及实施技术，能够为工业流程提供全面的开放可视化管理模式。从产品设计创建到生产阶段的检查、测试，再到末端的营销内容和高品质售后服务，在可视化的状态下，有更精细的生产工艺和更为高效的人员协作。

面向量产的实践

我们从2018年开始就在Unreal领域做了大量实践。2022年6月，我们发布了3DHMIV1.0全三维概念原型，设计初衷是一个全场景的3DHMI座舱，所有功能都能够一键到底。

图源:演讲嘉宾素材

2023年4月，我们对外发布了3DHMIV2.0情感交互引擎，对2D和3D分离式设计进行了探索。该座舱原型有主队出行、惯性反馈、游戏化驾驶、评分等功能，传统的导航3D、3D音乐和3D游戏等也都有。

2023年11月我们对外发布了3D HMI V3.0 智能人机交互解决方案，在设计中将充电动画、3D导航、车模互动等功能于前部集成。

我们目前有两个采用虚幻引擎的量产项目正在开发中。一是全三维HMI车机，是业界首个高通8550的量产方案，在全三维HMI系统中能够看到2D和3D，所有界面都采用该功能绘制，场景全部一镜到底，UI效果更加出色，发挥3D引擎优势，全场景实现电影镜头般的高级感。二是Linux仪表，采用AMD X86架构方案，首次搭载KOTEL UE For Automotion Solution，能够高度还原3D ADAS场景，效果绚丽，轻量化引擎能够满足仪表硬件需求。

UE For Automotive面临的挑战

我们在项目开发过程中遇到了诸多挑战。首先，虚幻引擎是一个游戏引擎，涉及汽车、游戏、医疗、建筑等领域，大阪并没有对汽车这样的垂直行业做垂直定制版本。软件平台十分丰富，有Qnix、安卓、Linux，硬件平台有arm、X86。

二是引擎比较重型，涉及到的行业非常多，行业面临着如何在不降低画质的情况下做到引擎轻量化、性能更优化的难题。

三是二维地图与三维场景的融合设计。我们共有两个方案。方案一是地图与UE融合渲染，存在渲染延迟和触摸消息延迟的问题。方案二是地图与UE分离显示，问题在于叠加画面无法做融合渲染设计，如高斯模糊。

四是针对汽车行业的组建库较少。汽车行业常见的导航、多媒体、车身通讯等车载专用组件库不足，需要自己开发。此外，车载行业与游戏行业的多媒体播放需求存在差异，需要补全车端需求。

五是视频流渲染问题。车端需要车端处理的视频流较多，如倒车因下个i昂、360°全景环视、感知识别等，Uneral处理视频流需要系统中转，不如原生系统使用方便。

六是功耗、性能问题。在没有数据更新时，GPU不冻结画面，CPU和GPU的资源会一直占用。

UE For Automotive解决方案

2023年11月，我们正式成为Unreal虚幻引擎母公司EpicGames在汽车领域的战略授权合作伙伴。我们将共同打造针对汽车垂直行业的定制版本。该版本将拥有3DHMI专用模板，有完善的3DHMI组件，3DHMI配套工具链以及专用车载功能组件，冻结时会释放资源。针对车载3DHMI领域，我们大幅裁减了插件和模块数量，进行持续优化，拥有更少的内存占用和更快的启动时间。

下图是我们目前所取得的成果。我们优化了部分百分比及绝对值，针对Automotive定制了专用组件，如消息分发组件、换肤组件、外部组件和UI组件。我们还配套了检查工具、优化工具、性能分析、测试工具、调试工具以及辅助工具。我们希望将我们的脚本以及AI引入3DHMI的开发中，用脚本和AI加速虚幻引擎的HMI开发。

图源:演讲嘉宾素材

我们将于2024年3月发布轻量化引擎，2024年6月完成解决方案，2024年9月把标准化汽车组件导入工具链中，2024年12月将3DHMI生态的合作伙伴引入UEAUTomotive的生态中，共建UE汽车生态。