最近几年，传统的机械式轿车外表盘越来越多地选用电子显现屏。这一演化进程的第一步是引进液晶显现屏来显现路程信息和其他简略的字母数字信息。
因为TFT显现屏价格下降以及相应的核算功用开端运用于嵌入式范畴，这使依据图形的处理计划在价格上变得可担负。因为外表盘是最重要的HMI组成之一，而且就放在驾驭员面前供其随时查看，因而关于轿车厂商来说是这一个十分重要的差异化特性。关于高端轿车，这将导致轿车厂商在这一范畴投入很多资金。现在，TFT显现屏在该范畴好像依然被驾驭者以为具有附加价值，因为它被以为是一种高科技特性。这导致出现了运用高档的图形技能模仿机械式外表的状况。测验新的可能性仅仅是开端，可是在该范畴依然存在巨大的改善空间。参阅消费品职业的产品，很显然，杰出界说的用户界面现在已成为一个重要的差异化要素。该范畴进行优化的全体思路便是以更简略的方法显现更杂乱的信息-如安在轿车范畴完结这一点，现在还在探究和开展之中。这样做的长处不仅仅体现在技能方面，还表现在商业方面。运用图形技能可以很容易地向外表盘添加品牌符号。经过对HMI运用外壳或许支撑下载额定的运用，或许会发明新的收入流。
带有图形显现的轿车外表盘对此类处理计划的开发提出了新的技能应战。外表板的杂乱程度至少添加了一个数量级。虽然该范畴中运用的图形技能自身来自于PC范畴，可是在轿车中的运用则刚刚出现。这需求开发团队具有新的技能，需求适当长的时刻来完结峻峭的学习曲线。
PC图画质量关于电子消费品现已很遍及，可是PC中的核算功用远远超过了嵌入式范畴中可用的核算功用，这意味着出现传神的图画将变得愈加困难。
与PC范畴比较，嵌入式范畴还需求处理功耗和温度等应战——其间的一些应战与手持设备中遇到的问题相似。轿车处理计划的一个要害特征便是功用安全性，而核算机和手持设备商场则没有这方面的要求。在轿车外表盘出现的信息中，至少有一部分信息被以为是与安全有关的。在这里，出现过错的信息是难以接受的行为。
运用实例
在当时商场，咱们看到图形外表盘显现屏被清晰区分为几个类别。这种区分根本上是由处理计划的本钱驱动的，因为加上较大显现屏后价格会添加较多，致使中低端轿车无法接受。一切分类的一个共同点便是都需求运用模仿指针 – 可以完结为机电式指针，或运用杂乱的图形处理计划出现传神的指针。
1.中心插接显现屏
插接显现屏是一种最常见的实例，现在现已开端遍及到低端轿车。外表盘显现屏依然运用机械针，可是供给了一个额定的显现屏，一般坐落量程之间的中心方位。入门级运用4英寸QVGA或WQVGA显现屏。
该显现屏用于出现当时油料耗费、温度或相似的信息。还可以有挑选地出现来自信息文娱体系的信息。
中高端轿车一般运用更大尺度的份额显现屏。这使得显现屏可显现照相机图画，如夜视图、后视摄像图，乃至是泊车辅佐体系的鸟瞰图。
因为机电外表的外表盘分区是固定的，因而不适用于这种景象。
2.两个带有中心量程的显现屏
一种依据传统机电式指针但一起供给扩展的图形功用的折中计划便是，在中心机械量程的两旁各规划一个显现屏。这种计划可以愈加灵敏地显现信息，可是依然运用固定的布局和一个固定的机电式指针。
3.全面可装备的外表盘
全面可装备的外表盘运用1600×480像素分辨率的大尺度显现屏。这些显现屏依然是一项较大的本钱要素，因而现在其运用仅限于高端轿车。因为没有运用机械式指针，当时的完结首要侧重于出现传神的模仿指针。因为外表盘内容完全由软件界说，因而可以灵敏地针对详细运用景象调整。经过扩大、缩小或移动与当时状况无关的内容，可以将夜视图等依靠详细状况的信息有效地集成到外表盘中。
4.平视显现屏
平视显现屏可以将图画信息投影到挡风玻璃上。这种显现屏的分辨率一般很低，而且图画内容也十分简略。平视显现屏的内容有必要进行预曲折处理，然后补偿由曲折的挡风玻璃引起的变形。完结预曲折处理的方法有许多种，包含软件、图形加快器或专用的硬件。平视显现屏在外表盘中一般结合TFT显现屏运用。
技能
运用实例的杂乱度是不同的。原因有以下几个。
● 屏幕尺度：各种屏幕尺度导致生成的像素也有很大的差异。关于现在商场上已有的或正在开发的处理计划，每个帧需求处理的像素规模为75k像素到1.3M像素。
● 动画频率：只需显现快速的移动，就有必要供给一个较高的动画频率。一个重要的用例便是速度计或转速表中的量程指针。
● 场景杂乱性：各种希望的光学作用，包含典型的图形用户界面菜单，和有发光、反射和暗影作用烘托的3D场景。
为了满意前一章节描绘的不同杂乱程度的用例，需求运用不同的技能来生成图画。
1.光栅图形
在光栅图形中，每个像素的色彩值都将被保存。图元处理一般便是指处理由像素组成的矩形区域。
光栅图形的一个重要特征便是会遭到分辨率的影响。缩放将导致出现严峻的光衰减。
光栅图形是一种常见的天然印象(相片)技能，大多数图形格局都可以表明光栅图形(jpg、bmp、png、gif)。许多运用都支撑处理光栅图形，包含Adobe Photoshop、GIMP、Aperture。
1.1 光栅图形处理器
要加快光栅图形，规范处理计划便是运用光栅图形处理器，该东西可以仿制/填充/组合由像素组成的矩形区域。光栅图形加快器一般履行内存到内存之间的操作，即从内存中读取元数据，然后将成果数据写入内存。现在尚不存在遍及认可的API规范。一些专有API都供给了相似的功用。较为先进的加快器在此基础上供给了制作根本图形的功用，如制作线条和圆圈。
1.2 直接位图传送引擎(精灵引擎)
与光栅图形处理器相似，直接位图传送引擎也处理像素组成的矩形。要害不同在于图形操作的成果不会写回到内存。直接位图传送引擎是显现屏控制器的一部分，它把从内存的不同方位读取的每个帧组成终究的图画。对嵌入式体系运用直接位图传送引擎的首要长处是可以节约内存和内存带宽。此外，它还可以十分高效地生成图形，因为只需求修正元数据，如某些矩形的方位，而不是修正像素数据自身。直接位图传送引擎的最大缺陷便是兼并后的约束。当超出设备功用的极限后，将难以生成更杂乱的图形。假如运用的是光栅图形，那么只会导致出现时刻延伸。这方面的处理计划有一个专有API，在引擎功用方面存在明显的差异。
2. 矢量图形
矢量图形依据2D空间中对形状的数学描绘，与分辨率无关。因而，矢量图形可以以恣意分辨率出现，不会发生质量问题。矢量图形是一种常见的技能，常见于现在的许多运用。最杰出的比如是TrueType字体，可是它也用于可扩展的矢量图形格局SVG中，一切最新的浏览器都支撑这种格局。Adobe Flash之类的格局也很多运用矢量图形。
一些运用程序都可以生成矢量图形：Adobe Illustrator、Inkscape、Adobe Flash Professional。适用于矢量图形加快器的一个工业规范API是OpenVG[0]。
3 3D图形
现在的实时烘托功用依据一个由三角形组成的3D模型。要完结下降作用，需求向三角形运用纹路作用。以这种方法切分三角形将为模型界说细节层次，然后影响烘托作用。这使得模型在必定程度上会依靠分辨率。
关于嵌入式范畴，有两种相关的API界说针对3D图形。这两种API都来自开始由Silicon Graphics建议的规范OpenGL。关于嵌入式版别，去掉了几个与嵌入式设备无关的特性。这减小了硬件加快器的巨细，并简化了所需的驱动器。
许多运用都可以生成3D模型。最常见的运用包含Autodesk 3ds Max、Blender、Autodesk Maya。
开发流程
轿车外表盘的开发流程现在依然处于不断开展的阶段。在这一开发流程中，将依据底层的图形技能选用不同的开发方法。这一进程被分为若干个部分。
首先由艺术规划部分供给图元和完好的处理计划的草图。大多数状况下，这些内容将转交给软件开发部分，他们将开发编程逻辑来实践施行处理计划。因为许多细节都没有确定好，因而一般需求花很多时刻来重复修正，直到终究的作用满意规划部分的要求。
关于非3D图形，要缩短履行重复作业的周期，一个方法便是运用Adobe® Flash®，这是一种图形动画东西，适用于界说动画序列和人机界面像素精度。对动画序列的进一步处理一般经过手艺或半自动化的方法完结，而且需求手写程序代码。
这种开发流程的一大坏处便是缺少灵敏性，难以在开发进程的后期进行更改。此外，还需求做很多的作业来进行归档和保护。
经过引进图形规范API，商场上现在有一些处理计划可以加快开发进程，而且不再需求手写特定代码。这些产品一般运用了运用相应的图形规划运用规划的图元，并供给了一个图形用户界面来规划外表盘的HMI。运用这种HMI构建东西不需求具有编程技能。只需求关怀生成的HMI的漂亮性和功用。HMI开发东西的输出是运行在嵌入式方针之上的软件图画。为了便利起见，一般运用模仿器来在开发PC上直接测验HMI。
其他常见的额定功用包含查看生成的HMI的一致性和生成精确的文档。经过将实践的表明从HMI逻辑中分离出来，HMI构建东西还可以消除不同图形技能之间的巨大差异，这将答应在低端的光栅图形平台上生成简化的HMI，并运用相同的HMI描绘生成超卓的3D HMI。
评论
轿车外表盘中运用的图形技能供给了许多新的可能性。现在的大多数处理计划侧重于机械式外表盘的外观和感觉。从技能视点讲，要求实时地生成传神的图画是一项很困难的作业。特别是关于3D图形，这将加剧专用3D加快模块的负荷，乃至需求借用几个来自3D游戏范畴的技巧来完结一些一般的光学作用。考虑到图形加快器的功用在未来会进一步进步，烘托传神的图画将变得愈加可行。但是，这种烘托过的机械外表盘的最佳作用看上去和十年前的轿车外表盘差不多。
未来将在技能开发方面投入更多尽力来运用新的功用，终究改善HMI人体工程学。这是一个十分宽广的范畴，可以作为一个差异化要从来积极地运用。未来开发的一般思维便是以一种简略的方法出现更杂乱的信息。现在咱们现已在轿车中看到了此类演化，例如，经过显现屏上的绿叶数量形象地指示驾驭风格的经济性。在这个范畴还有许多潜在的改善。
● 外壳：经过供给各种外壳运用户可以界说外表盘的感观。
● 运用含糊作用来会集驾驭者的注意力。
● 运用色彩招引驾驭者的注意力，如在超速时改动烘托的速度指针的色彩。
● 对显现屏动态分区——依据显现屏翻转的度数，显现有关详细状况的更多相关信息。
电子消费品商场在最近几年现已证明HMI对客户的重要性，也证明了它是一种对商场发生了巨大影响的全新概念。虽然现在无法预见未来轿车的规范是什么，但清楚明了的是，外表盘具有发生真实差异化优势的潜力。作为驾驭者获取信息的首要来历，它对轿车的全体观感发生了巨大的影响。
