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Die dritte Dimension

VisionZeroNews

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24/09/2019
 

Continental entwickelt in Kooperation mit dem US-Unternehmen Leia ein neues 3D-Display für Fahrzeuge. Die innovative Technologie aus dem Silicon Valley macht das Autofahren komfortabler – und sicherer.

Der 10. Juni 1915 ist ein historisches Datum – nur weiß das heute kaum jemand. An jenem Sommertag wird im New Yorker „Astor Theatre“ ein Film uraufgeführt, der bis heute großen Einfluss nicht nur auf die Filmgeschichte, sondern auch auf bildgebende Verfahren hat. „The Morals Of Marcus“ ist der weltweite erste Film, der in der seinerzeit völlig neuen 3D-Technologie gedreht wurde. Ein Stummfilm vom späteren Erfolgsregisseur Edwin S. Porter, der Film gilt heute als verschollen. Der Kurzfilm auf Zelluloid aber begründet den Siegeszug von 3D. Und 3D ist heute nicht nur im Kino bei Action-Blockbustern wie „Avengers“ oder Animationsfilmen wie „Cars“ ein besonderes Erlebnis. Auch im Automobil hält die dritte Dimension verstärkt Einzug. Continental gehört dabei zu den führenden Entwicklern einer neuen Display-Generation, die mit Hilfe von wohldosierten 3D-Effekten eine neue Dimension an Sicherheit und Komfort im Fahrzeug schafft. Anders aber als im Kino ist 3D im Fahrzeug ganz ohne Spezialbrille möglich – dank einer innovativen Technologie, die im amerikanischen Silicon Valley entwickelt wurde.

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3D-Effekt ohne Brille

Das Lightfield-Display ermöglicht eine komfortable Wahrnehmung in 3D-Tiefe und zeigt Inhalte sowie Lichteffekte besonders präzise an. Foto: Continental

 

Ein Stoppschild schwebt rot leuchtend vor dem Bildschirm. Häuserzeilen wachsen aus dem Navigationsgerät heraus. Das Logo des Autoherstellers rotiert vor dem Armaturenbrett in der Luft. Mit solchen dreidimensionalen Effekten will Continental die Display-Darstellung in Fahrzeugen revolutionieren. Das Technologieunternehmen entwickelt derzeit in Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Unternehmen Leia Inc. aus dem kalifornischen Silicon Valley eine innovative Cockpit-Lösung: das „Natural 3D Lightfield Display“. Lightfield- oder Lichtfeld-Displays ermöglichen eine komfortable 3D-Wahrnehmung, Nutzer können so Informationen sicher und in Echtzeit erfassen. Der Dialog zwischen Fahrer und Fahrzeug wird noch komfortabler und intuitiver – und trägt somit zu Continentals Vision Zero bei, einer Welt ohne Verkehrstote, ohne Verletzte und ohne Verkehrsunfälle.

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Ein Bild aus der Frühgeschichte der 3D-Technologie 

Zuschauer in einem Kino in London schauen sich 1951 einen Film mit 3D-Effekten an. Im Kino sind bis heute Spezialbrillen dafür nötig – im Fahrzeug allerdings nicht. Foto: The National Archives UK

 

Das neue Lightfield-Cockpit ist ein evolutionärer Schritt im Design des Mensch-Maschine-Dialogs in Fahrzeugen. „Eine der größten Herausforderungen in der Automobilindustrie ist heute, intelligente Konzepte für die Mensch-Maschine-Interaktion zu entwickeln. Lösungen, die das Fahrerlebnis aufwerten und die den Fahrer einfach und effektiv mit seinem Fahrzeug interagieren lassen – ohne ihn dabei vom Verkehrsgeschehen abzulenken“, erklärt Dr. Frank Rabe, Leiter des Geschäftsbereichs Instrumentation & Driver HMI bei Continental.
„Das neue Lightfield-Display holt nicht nur die dritte Dimension in neuer Qualität ins Fahrzeug. Wir schaffen mit der innovativen Technologie auch eine neue Dimension an Komfort und Sicherheit im Automobil.“ Bis 2022 soll das neue System serienreif sein.
Die Lightfield-Technologie von Leia, die Continental in seinem 3D-Display einsetzt, benötigt keine spezielle Head-Tracker-Kamera, die Position und Bewegung des Kopfes registriert – ein praktischer und kostensparender Vorteil. Darüber hinaus können erstmals auch die Mitfahrer auf dem Beifahrersitz und auf den Rücksitzen das gleiche 3D-Bild von ihren Sitzpositionen erleben. Diese dreidimensionale Darstellung des Lightfield-Displays setzt sich aus mehreren Perspektiven des gleichen Objekts zusammen, die je nach Blickposition leicht variieren. So verändert sich die Perspektive des 3D-Bildes entsprechend des Blickwinkels des Betrachters. Auf diese Weise ist eine außergewöhnlich natürliche Wiedergabe von Informationen auf dem Display möglich. „Mit unserem Lightfield-Display erreichen wir ein vollkommen neues Niveau der 3D-Bilddarstellung“, sagt Kai Hohmann, Product Manager Display Solutions bei Continental. „Entscheidend für die Qualität ist der neu entwickelte Lichtleiter mit Nanostrukturen. Wir brechen das Licht nicht, wir beugen es und lenken es so exakt dahin, wo es für den optimalen 3D-Effekt benötigt wird.“

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Der 3D-Effekt entsteht durch eine spezielle Methode, bei der das Licht durch einen Bild- schirm gebeugt wird. Foto: Continental

 

Continental passt die Technologie von Leia nun für den Einsatz in Fahrzeugen an. Bis vor kurzem kamen entweder Parallax-Barrieren oder Lentikulartechniken zum Einsatz, um einen brillenlosen 3D-Effekt zu realisieren. Diese Technologien aber haben alle verschiedene Nachteile: Meist ist der 3D-Effekt nur für den Fahrer sichtbar, die Bildqualität kann unter Sonneneinstrahlung negativ beeinträchtigt werden oder der 3D-Effekt hat eine auf wenige Zentimeter beschränkte Tiefenwirkung. Für die Automobilindustrie ist bei der Anzeige von Informationen aber höchste Qualität von entscheidender Bedeutung.

Die neue 3D-Lightfield-Anwendung hingegen bietet einen kristallklaren Bildschirm, auch bei direkter Sonneneinstrahlung. Hier sorgt ein neu entwickelter Lichtleiter mit Beugungsgittern und Nanostrukturen unter dem Display-Panel für eine präzise Beugung des Lichtes – und so für einen natürlichen 3D-Effekt. Die Lightfield- Projektion des neuen Displays bietet viele mögliche Vorteile: So werden Warnungen der Fahrerassistenzsysteme in 3D veranschaulicht, Richtungsangaben vom Navigationssystem können noch klarer dargestellt werden, die grafische Darstellung der Einparkhilfe – wie z. B. der Assistent mit 360-Grad-Vogelperspektive – wird in 3D zum echten Hingucker. „Dabei ist wichtig anzumerken: Die 3D-Animationen unseres neuen Displays fliegen nicht durchs Auto wie im Kino“, erklärt Kai Hohmann. „Wir arbeiten mit der grafischen Tiefe nach hinten und lassen alle 3D-Objekte maximal fünf Zentimeter aus dem Bild heraustreten. Das ist für das Auge entspannter, der Fahrer wird in keinem Falle irritiert.“

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