车机两分屏运行Unity制作的效果

目录

效果概述

实现原理

完整实现代码

实际车机集成注意事项

[1. 显示系统集成](#1. 显示系统集成)

多屏显示API调用

代码示例(AAOS副驾屏显示)

[2. 性能优化](#2. 性能优化)

[GPU Instancing](#GPU Instancing)

其他优化技术

[3. 输入处理](#3. 输入处理)

触控处理

物理按键处理

[4. 安全规范](#4. 安全规范)

驾驶员侧限制

乘客侧管理

行车状态检测

[5. 功耗管理](#5. 功耗管理)

扩展功能示例

[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)

项目结构建议

应用效果展示


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:

  1. 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
  2. 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
  3. 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:

  1. 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
  1. 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
  1. 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
  1. 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 复制代码
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MediaProjectionPresentation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
  • 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 复制代码
<!-- AndroidManifest.xml -->
<activity
    android:name=".PassengerVideoActivity"
    android:displayCategory="passenger"
    android:exported="true">
    <!-- 其他配置 -->
</activity>
kotlin 复制代码
// 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 复制代码
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 复制代码
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 复制代码
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 复制代码
// 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 复制代码
// 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

复制代码
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

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