Qt：数字座舱设计、开发之利器白皮书（2021）（12页）.pdf

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1、The Qt Company 白皮书 Qt：数字座舱设计、开发之利器 The Qt Company Qt：数字座舱设计、开发之利器 2 关于这本白皮书 想要成功吸引驾驶员和乘客，汽车座舱内的所有屏幕，包括数字仪表盘、抬头显示屏、车载信息娱乐系统和后排座椅娱乐系统，必须始终能呈现迅速响应的图形和可靠的性能。而且在快速的产品设计到开发的周期内，显示屏幕还必须符合功能安全的要求。本白皮书阐述了现代复杂汽车数字座舱的发展，以及 Qt 成为首选平台的原因。我们将首先探讨汽车用户界面的发展趋势以及 Qt 的应对措施。我们还将深入研究用户体验（UX）设计者和软件开发者之间的协作关系，介绍如何利用 Qt 简化

2、这种互动模式。最后，我们将通过几个真实案例展现 Qt 在汽车设计、开发中的重要作用。The Qt Company Qt：数字座舱设计、开发之利器 第3 3页页/共共1212页页 汽车制造面临的挑战 每位汽车工程师都知道，打造一个汽车系统绝不仅仅是简单拼凑智能手机和导航技术，把它们装进仪表盘。汽车平台必须遵守严格的内、外部标准，以确保产品质量和可靠性：必须在尽可能降低成本的同时，以每秒60 帧的速度平稳运行 15 年；必须适用于不同的地域和文化，并能根据不同车型进行定制；还还必须能快速启动，以便驾驶员一旦点火就能根据数字仪表盘上的信息进行操作。汽车制造正经历一系列由消费者驱动需求的自我转型，但仍

3、必须遵循目前的可靠性规范和要求。这是现代汽车设计的核心问题：引入动态创新的同时要规避风险。创造新时代：车内体验现状创造新时代：车内体验现状 车内体验的发展日新月异。不久前，无线电还是我们与外界的唯一沟通途径。无处不在的互联网接入已彻底改变了这一点，各种显示屏已在驾驶座舱内占据主要位置:今天车辆的主屏幕是车载信息娱乐系统或中控面板。这些最初只是高档车的配置，现已逐渐成为非入门级车型的标准配置。取代方向盘后面模拟仪表盘的数字仪表盘正在追随信息娱乐系统的发展趋势，目前已常见于豪华车型中，并开始出现在一些中级车型中。移动设备曾被预言会淘汰后排座椅信息娱乐系统，但这并未发生。前排座位上的家长们发现自己能

4、掌控后排的孩子的娱乐活动真是太方便了。抬头显示屏(挡风玻璃后面的仪表数据)仍未普及。无人驾驶汽车中的增强现实可能会重振这一产品类别，但可能会侧重于非驾驶员专有的情况。副驾驶屏幕和全仪表盘图形尽管在上市车型中还未出现，但已在一些感念车上初露锋芒。预计“全玻璃座舱”将随着自动驾驶汽车的兴起而出现。The Qt Company 对用户体验的预期对用户体验的预期 无处不在的智能手机以其易用性、美观的动画和自然界面影响着我们对每款设备的预期，包括车载显示屏。消费者期望能像使用其他移动设备一样使用汽车。Qt 利用 QML、Qt Widgets 开发赏心悦目的用户体验和流畅的动画。凭借其强大的跨平台支持，Q

5、t 经常被用于为 iOS 和安卓设备开发移动应用程序，这意味着相同的用户体验习惯用法和框架也能轻松适用于汽车领域。大型触摸屏大型触摸屏 汽车电子产品中的“惊喜因素”已成为影响购买决策的重要一环，整车厂也因此不断增加信息娱乐系统屏幕的尺寸和分辨率，甚至大胆地追求更大屏幕，在某种程度上也是因为特斯拉汽车在大型信息娱乐显示屏上赢得了公众的赞誉。另一个重要的趋势是最直观和现代的输入机制之一 触摸显示。Qt 具备完整的工具链，可轻松创建直观的触摸驱动显示屏。虽然显示屏的尺寸主要是硬件问题，但大屏幕和高分辨率会成倍增加生成和移动视频及图像的数据量，直接影响软件性能。作为图形处理速度最快的平台之一，这恰是

6、Qt 的巨大优势。合并合并 3D 3D 图形无疑看上去很酷，在数字仪表盘中物理渲染模式(physical-based rendering，PBR)时尤其如此，因此整车厂能够准确模拟驾驶员习惯的物理表盘和仪表盘显示。整车厂在任何时间都可以通过自由修改设计或视觉效果，来创建跨车型的统一座舱硬件平台。Qt 3D 让控制、展示 3D 模型轻而易举。凭借其独特的灵活性，Qt 3D 引擎可以利用素材和网格或复杂的现代化渲染技术(如 PBR和环境光遮挡)完成基本的 3D 渲染，并且可以轻松扩展。其他图形框架则没有类似灵活的渲染功能。汽车用户体验新趋势和 Qt 的应对 今年的车展多是两年前设计和制造的，车企比