目录
[1. 显示系统集成](#1. 显示系统集成)
[2. 性能优化](#2. 性能优化)
[GPU Instancing](#GPU Instancing)
[3. 输入处理](#3. 输入处理)
[4. 安全规范](#4. 安全规范)
[5. 功耗管理](#5. 功耗管理)
[1. 动态内容切换](#1. 动态内容切换)
[2. 3D模型多视角展示](#2. 3D模型多视角展示)
效果概述
车机两分屏运行Unity可以实现驾驶员侧和乘客侧显示不同内容或不同视角的3D场景,这种技术方案主要通过Unity的多视口渲染功能实现。具体实现时,需要在Unity场景中设置两个独立的摄像机,分别对应两个显示区域,并通过脚本控制各自的渲染输出。
典型应用场景包括:
-
导航与娱乐分屏:
- 驾驶员侧显示实时导航信息(如高精3D地图、路线指引、交通提示等),采用简洁直观的UI设计,避免干扰驾驶
- 乘客侧可观看流媒体内容、玩游戏或浏览信息,支持触控交互
- 示例:在长途驾驶时,驾驶员使用AR导航,乘客观看电影
-
车辆状态监控与设置:
- 驾驶员侧显示关键车辆数据(如时速、电量/油量、胎压、ADAS状态等)
- 乘客侧提供详细的车辆设置界面(如氛围灯调节、座椅设置、空调控制等)
- 典型场景:在充电站停车时,驾驶员监控充电状态,乘客调整车内环境
-
多视角3D展示:
- 同一3D场景展示不同视角(如外部视角和内部视角)
- 驾驶员侧可显示车辆周围环境的三维重建视图
- 乘客侧可展示车辆内部细节或特定部件的3D模型
- 应用示例:在展示新车功能时,驾驶员查看外部路况模拟,乘客观察内饰细节
技术实现要点:
- 需要针对不同分辨率和屏幕比例进行UI适配
- 两个视图的渲染性能需要优化,确保流畅运行
- 要考虑系统资源分配,避免影响车机主要功能
- 需要设计合理的内容交互逻辑,确保驾驶安全
这种分屏方案在智能座舱系统中具有重要价值,既能满足驾驶安全需求,又能提升乘客体验,是未来车载信息娱乐系统的重要发展方向。
实现原理
Unity通过多相机渲染和RenderTexture实现分屏效果,主要技术要点包括:
- 创建两个独立的相机
- 通过GameObject > Camera创建两个相机对象
- 建议重命名为"DriverCamera"和"PassengerCamera"以便区分
- 为每个相机设置不同的Transform位置和旋转角度
- 为每个相机分配不同的显示区域
- 在相机的Viewport Rect属性中设置:
- 左侧相机设置Rect(0,0,0.5,1)
- 右侧相机设置Rect(0.5,0,0.5,1)
- 可以调整rect值实现不同比例的分屏
- 使用RenderTexture将相机输出定向到不同的显示设备
- 创建两个RenderTexture资源(如512x512)
- 将每个相机的Target Texture属性指向对应的RenderTexture
- 在UI中创建RawImage组件,将Texture设置为对应的RenderTexture
- 处理输入事件区分驾驶员侧和乘客侧
- 通过Input.GetAxis("Horizontal")等获取输入
- 使用Raycast检测点击位置:
- if(hit.point.x < Screen.width/2) → 驾驶员侧输入
- else → 乘客侧输入
- 可以为不同侧设置不同的输入映射
应用场景示例:
- 赛车游戏的双人分屏模式
- VR应用中主屏和副屏显示不同内容
- 车载娱乐系统的驾驶员和乘客独立界面
注意事项:
- 注意相机裁切面设置避免穿帮
- 考虑性能优化,可降低非主视角相机的渲染质量
- 移动平台需注意多线程渲染支持
完整实现代码
csharp
using UnityEngine;
public class DualScreenController : MonoBehaviour
{
// 主相机(驾驶员侧)
public Camera driverCamera;
// 副相机(乘客侧)
public Camera passengerCamera;
// 两个显示器的分辨率
public Vector2 screen1Resolution = new Vector2(1920, 720);
public Vector2 screen2Resolution = new Vector2(1920, 720);
// 两个相机的渲染纹理
private RenderTexture driverRT;
private RenderTexture passengerRT;
void Start()
{
// 初始化渲染纹理
driverRT = new RenderTexture((int)screen1Resolution.x, (int)screen1Resolution.y, 24);
passengerRT = new RenderTexture((int)screen2Resolution.x, (int)screen2Resolution.y, 24);
// 设置相机输出
driverCamera.targetTexture = driverRT;
passengerCamera.targetTexture = passengerRT;
// 设置相机视口矩形
driverCamera.rect = new Rect(0, 0, 0.5f, 1); // 左侧50%
passengerCamera.rect = new Rect(0.5f, 0, 0.5f, 1); // 右侧50%
// 在实际车机系统中,这里需要调用系统API将纹理输出到不同物理显示器
// 例如:DisplaySystem.SetDisplayTexture(0, driverRT);
// DisplaySystem.SetDisplayTexture(1, passengerRT);
}
void Update()
{
// 处理输入区分逻辑
HandleInput();
}
void HandleInput()
{
// 示例:处理触摸输入区分左右屏
if (Input.touchCount > 0)
{
foreach (Touch touch in Input.touches)
{
if (touch.position.x < Screen.width / 2)
{
// 左侧(驾驶员侧)输入处理
ProcessDriverInput(touch);
}
else
{
// 右侧(乘客侧)输入处理
ProcessPassengerInput(touch);
}
}
}
}
void ProcessDriverInput(Touch touch)
{
// 驾驶员侧输入处理逻辑
// 例如:导航操作、车辆状态查看等
}
void ProcessPassengerInput(Touch touch)
{
// 乘客侧输入处理逻辑
// 例如:媒体控制、环境设置等
}
void OnDestroy()
{
// 释放渲染纹理资源
if (driverRT != null) driverRT.Release();
if (passengerRT != null) passengerRT.Release();
}
}
实际车机集成注意事项
1. 显示系统集成
车机系统通常包含多个物理屏幕(如仪表盘、中控屏、副驾屏、后排屏),需要通过系统级显示服务进行集成管理。
多屏显示API调用
- 应用启动或初始化时需声明目标显示屏幕(
DisplayID
) - 不同车机平台的API实现存在差异:
- Android Automotive OS (AAOS) :使用
MediaProjection
、Presentation
类或在AndroidManifest.xml
中为Activity
设置displayCategory
- QNX :通过
screen
图形库API(如screen_create_display()
、screen_get_context_property_iv()
)管理显示上下文
- Android Automotive OS (AAOS) :使用
- 跨平台策略:采用Adapter模式,将显示管理模块化并为各平台编写特定实现
代码示例(AAOS副驾屏显示)
XML
<!-- AndroidManifest.xml -->
<activity
android:name=".PassengerVideoActivity"
android:displayCategory="passenger"
android:exported="true">
<!-- 其他配置 -->
</activity>
kotlin
// 动态获取Display信息
val displayManager = getSystemService(Context.DISPLAY_SERVICE) as DisplayManager
val displays = displayManager.getDisplays(DisplayManager.DISPLAY_CATEGORY_PASSENGER)
if (displays.isNotEmpty()) {
val passengerDisplay = displays[0]
val presentation = MyPresentation(this, passengerDisplay, style)
presentation.show()
}
2. 性能优化
车机芯片性能有限且需长时间稳定运行,需重点优化:
GPU Instancing
- 用途:批量渲染重复物体(如树木、标志、列表项)
- 优势:单次Draw Call完成所有实例渲染,显著降低CPU开销
- Unity示例:
csharp
public Mesh instanceMesh;
public Material instanceMaterial;
public Transform[] instances;
Matrix4x4[] matrices;
void Start() {
matrices = new Matrix4x4[instances.Length];
for (int i = 0; i < instances.Length; i++) {
matrices[i] = instances[i].localToWorldMatrix;
}
}
void Update() {
Graphics.RenderMeshInstanced(new RenderParams(instanceMaterial), instanceMesh, 0, matrices);
}
其他优化技术
- Occlusion Culling:预计算并剔除3D场景中被遮挡物体
- Dynamic Scaling:根据帧率和温度动态调整渲染分辨率或关闭特效
3. 输入处理
车机输入方式多样,需统一管理:
触控处理
- 支持多点触控手势(如双指缩放、旋转)
- 精确区分不同屏幕区域的触控事件
物理按键处理
- 监听CAN总线硬件事件
- AAOS旋钮处理示例:
kotlin
override fun dispatchGenericMotionEvent(event: MotionEvent?): Boolean {
event?.let {
if (event.source == InputDevice.SOURCE_ROTARY_ENCODER) {
val scrollY = event.getAxisValue(MotionEvent.AXIS_SCROLL)
if (scrollY != 0f) {
myMapView.zoom(scrollY)
return true
}
}
}
return super.dispatchGenericMotionEvent(event)
}
4. 安全规范
必须符合车规级软件要求:
驾驶员侧限制
- 文本:最小字体尺寸(通常>3.5mm物理高度)
- 颜色:禁用闪烁、高饱和红色等
- 交互:行车时(>5km/h)禁用复杂操作
乘客侧管理
- 确保内容与驾驶域隔离
- 根据行车状态调整行为
行车状态检测
kotlin
val carPropertyManager: CarPropertyManager = getCarService(Context.CAR_PROPERTY_SERVICE)
carPropertyManager.registerCallback(
{ propertyId, value) ->
if (propertyId == VehicleProperty.PERF_VEHICLE_SPEED) {
val isDriving = (value as Float) > 5f
updateUiForDrivingState(isDriving)
}
},
VehicleProperty.PERF_VEHICLE_SPEED,
CarPropertyManager.SENSOR_RATE_ONCHANGE
)
5. 功耗管理
- 后台运行时暂停非必要动画和渲染
- 降低刷新率以节省电量
- 避免设备过热
扩展功能示例
1. 动态内容切换
csharp
// 动态切换乘客侧显示内容
public void SwitchPassengerContent(ContentType type)
{
switch(type)
{
case ContentType.Media:
passengerCamera.cullingMask = LayerMask.GetMask("MediaContent");
break;
case ContentType.VehicleSettings:
passengerCamera.cullingMask = LayerMask.GetMask("VehicleUI");
break;
case ContentType.Navigation:
passengerCamera.cullingMask = LayerMask.GetMask("Navigation");
break;
}
}
2. 3D模型多视角展示
csharp
// 设置不同相机视角
public void SetupCarModelView(Transform carModel)
{
// 驾驶员侧显示内部视角
driverCamera.transform.position = carModel.position + new Vector3(0, 1, 0.5f);
driverCamera.transform.LookAt(carModel);
// 乘客侧显示外部视角
passengerCamera.transform.position = carModel.position + new Vector3(2, 1.5f, -3);
passengerCamera.transform.LookAt(carModel);
}
项目结构建议
Assets/
├── Scripts/
│ ├── DualScreen/
│ │ ├── DualScreenController.cs
│ │ ├── DriverInputHandler.cs
│ │ └── PassengerInputHandler.cs
├── Scenes/
│ └── MainScene.unity
├── Prefabs/
│ ├── DriverUI.prefab
│ └── PassengerUI.prefab
└── Resources/
├── RenderTextures/
└── Materials/
这个实现方案提供了车机两分屏的基本框架,实际项目中需要根据具体车机系统和需求进行调整完善。
应用效果展示

