HUD起源及三大HUD技术的发展
HUD也叫抬头显示，又叫平视显示系统，最初前身是作为美国的A-5舰载机的应用，通过平视显示屏投射到飞行员视野前方的透视镜，使得飞行员更加安全高效完成重要信息的观测，提高飞行安全。自1980年后，HUD技术开始用于民航客机用于显示导航信息。
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汽车HUD的崛起
1988年，通用汽车开始将HUD技术从飞行领域过渡到民用汽车领域中来，随后第三年即1991年，日本丰田公司在皇冠车型上首次搭载HUD平视显示系统，随着HUD的兴起，自2003年后，宝马、奔驰、奥迪等豪华品牌随后加入到HUD技术的大家庭中来，当时的HUD发展前期基本以C HUD组合式抬头显示为主。
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三大HUD技术
HUD根据显示屏的不同，HUD产品可划分为三类：
C-HUD（组合型抬头显示系统），早期的HUD技术，是一种将时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面仪表板上的一块透明树脂玻璃上的显示系统。它通过即插即用或集成到仪表盘的方式提供，设计简单，成本相对较低。C-HUD的核心是一个独立的透明树脂屏幕，一般会根据成像条件对镜面进行特殊处理，以确保信息清晰可见。
优缺点：
优点：结构简单，成本较低，成像清晰。
缺点：成像区域小，显示内容有限；成像距离近，成像高度较低；布置位置处于驾驶员前方的仪表板上，在车辆发生碰撞时可能会对驾驶员造成二次伤害。
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W-HUD（风挡型抬头显示系统）是利用光学反射的原理，将重要的行驶相关资讯投射在挡风玻璃上面显示，它提供了更为直观且一体化的显示效果，有助于驾驶员的安全行驶。
优缺点：
优点：显示效果一体化，有助于驾驶安全。
缺点：由于挡风玻璃一般为曲面玻璃，需要精确的非球面反射镜来确保效果，导致成本较高。
AR-HUD（增强现实型抬头显示系统）
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AR-HUD是一种将虚拟信息叠加到实际道路上的显示系统，通过智能驾驶的传感器（如摄像头、雷达等）对前方的路况进行解析建模，以得到对象的位置、距离、大小等要素，再把HUD显示的信息精准地投影到对应的位置，它结合了车辆导航、ADAS功能等，提供行车中道路偏移、前车预警及障碍物识别等提示。
优缺点：
优点：成像距离远，成像尺寸大，显示信息丰富，与真实驾驶环境融为一体，无视觉盲区。
缺点：技术复杂，研发、生产成本高，对光学设计、光源选择等有较高要求。
全景UHD（超高清全景显示）并非特指一种HUD类型，而是指超高清晰度（Ultra High Definition，简称UHD）的全景显示技术，UHD是一种图像分辨率标准，其分辨率通常为3840×2160像素（也称为4K UHD），或者更高的7680×4320像素（也称为8K UHD），全景UHD显示技术能够提供更广阔的视野、更细腻的图像细节和更逼真的视觉效果。
应用领域：
影视娱乐：为观众带来更加逼真、震撼的视觉享受。
游戏产业：提供更加真实、沉浸式的游戏体验。
广告行业：使广告画面更加生动、吸引人。
教育和医疗领域：高清晰度的图像有助于更精确的诊断和教学。
D-HUD、W-HUD、AR-HUD是三种不同类型的抬头显示系统，各自具有不同的特点和应用场景；而全景UHD则是一种超高清的全景显示技术，可广泛应用于多个领域。
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AR-HUD的构成
HUD的核心部件主要由PGU(图像生成单元)、Concave Mirror(自由曲面镜)和Windshield(挡风玻璃)构成。PGU用以产生图形、控制亮度，自由曲面镜用以放大画面，消除挡风玻璃造成的畸变；挡风玻璃负责再次放大画面，消除重影(如通过形玻璃)后再将图形反射至人眼。由于HUD画面虚像由挡风玻璃反射而来，所以给人的视觉感觉就像画面悬浮在玻璃外，呈现出一种全息影像的效果。
PGU(Picture Generation Unit)成像单元是AR-HUD的关键部件，直接影响HUD的成像效果与产品化成本。在AR-HUD成本中，PGU价值占比最大，可达整机BOM的30%~50%。目前行业公认的PGU技术路径可以分为四条，主要包括TFT-LCD(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display)、DLP( Digital LightProcessing)、LBS激光扫描(Laser Beam Scanning)、LCOS( LiquidCrystal on Silicon)等。
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AR-HUD光学零件难度
光学零件也是重要的技术壁垒，HUD内置的自由曲面反射镜，挡风玻璃由于是不规则的自由曲面，正常投射的影像经过挡风玻璃反射后会形成画面崎变，这时候就需要自由曲面镜匹配汽车挡风玻璃面型以消除静态畸变、动态畸变、双眼视差等问题。自由曲面镜模具需要用精密仪器制造，做成纳米级，非球面镜需要一次成形，材料一般为为PC或者COC塑料材质，要求高面型精度，高反射率，良好的耐候性能。
HUD未来发展概况
从目前的市场发展来看，AR-HUD的发展崛起迅猛，目前国内以及国际多家知名企业开始往AR-HUD（即增强现实抬头显示系统）发展，如华为、LG、松下、华阳多媒体、水晶光电、泽景、锐思华创等多家企业在逐步迈入AR-HUD车载市场，尽管存在难度技术大、制作成本高、体积大等技术难点，但是随着国内目前车载技术的发展，这一难点被攻克的速度正在加快。
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