Continental und Leia holen dritte Dimension ins Fahrzeug

3D-Effekt ohne Brille: das Lightfield-Display ermöglicht eine komfortable Wahrnehmung in 3D-Tiefe. Bild: Continental

| von Christian Klein

Lightfield- oder Lichtfeld-Displays sollen nicht nur eine komfortable 3D-Wahrnehmung ermöglichen, sondern auch ein neues Niveau definieren für die grafischen Möglichkeiten durch Hervorhebungen, Akzentuierungen und komplexe Lichteffekte. Fahrer können so Informationen sicher und in Echtzeit erfassen, der Dialog zwischen Fahrer und Fahrzeug verspricht noch komfortabler und intuitiver zu werden. Zudem ist die 3D-Darstellung für alle Mitfahrer – auf dem Beifahrersitz wie auch auf den Rücksitzen – erlebbar.

Das neue Lightfield-Cockpit gilt als 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 Auto ist eindeutig die nächste zu überwindende Grenze für den Mobilfunk“, so David Fattal, Mitgründer und CEO von Leia Inc. „Für uns ist der Pkw eine größere, immersivere Version eines Smartphones mit voller Erfassung der Umgebung in 3D. Somit ist die Umsetzung unseres wachsenden Lightfield-Ökosystems mit Virtual-Reality-Gaming, Video-Streaming, Social-Sharing oder sogar E-Commerce im Fahrzeug eine logische Konsequenz.“ Die Visualisierung von Content auf einem breiten Display, das speziell für Fahrzeuge entwickelt wurde, werde demnach „wesentlich raffinierter und unterhaltsamer sein als auf dem Smartphone.“
Außerdem ermöglicht die neue Technologie, interne oder externe Kamerasysteme für Videoanrufe oder Augmented-Reality-Funktionen zu nutzen. All diese Optionen sollen im Rahmen der Kooperation zwischen Continental und Leia Inc. ausgeschöpft werden.

Die Lightfield-Technologie von Leia, die Continental in seinem 3D-Display einsetzt, hatte ihr Marktdebüt in den USA bei Smartphone-Displays in Kooperation mit AT&T und Verizon. Sie benötigt keine Head-Tracker-Kamera – ein praktischer und kostensparender Vorteil. Gegenüber früheren 3D-Verfahren setzt sich das 3D-Bild des Lightfield-Displays aus insgesamt acht Perspektiven des gleichen Objekts zusammen, die je nach Blickposition leicht variieren können.

So „wandert“ der Blick auf das Lightfield-Display mit jeder Veränderung 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. Nur mit dieser Technologie wird es möglich sein, den steigenden Anforderungen an Komfort und Sicherheit im Fahrzeuginnenraum gerecht zu werden.“ Continental passt die Technologie von Leia nun für den Einsatz in Fahrzeugen an.

Dass die Qualität der Auflösung und der Anmutung des „Natural 3D Instrument Cluster“ jene als herkömmlicher 3D-Darstellungen deutlich übertrifft, liegt am sogenannten Diffractive Lightfield Backlighting (DLB) von Leia. Dabei handelt es sich um eine neu entwickelte Technologie, bei der ein Lichtleiter mit Beugungsgittern und Nanostrukturen unter dem Display-Panel für eine präzise Beugung des Lichtes sorgt – und so für einen natürlichen 3D-Effekt. Dieses Lichtleitermodul kann einfach in viele handelsübliche Displays integriert werden.

„Leia hat ein Nanofertigungsverfahren in Spitzenqualität entwickelt, das für die Großserien- und Massenproduktion einsetzbar ist und im vergangenen Jahr auf den Markt gebracht werden konnte. Wir haben fortschrittliche Lithografie auf einem großvolumigen Substrat mit hoher Ausbeute und wettbewerbsfähigen Kosten verknüpft und uns dabei auf Erfahrungen von HP und Erkenntnisse aus der kontinuierlichen internen Weiterentwicklung über die letzten fünf Jahre gestützt. Jetzt werden wir diese einzigartige Fähigkeit auf ein noch größeres Volumen ausdehnen und dabei die Sicherheitsstandards der Automobilindustrie einhalten und zugleich auch wettbewerbsfähige Kosten ermöglichen“, erklärt Zhen Peng, Mitgründer und CTO von Leia Inc.

Die Partnerschaft geht über die Hardware hinaus, denn die beiden Unternehmen arbeiten auch bei der Content-Erzeugung und dem Entwickler-Support zusammen. So bietet Leia aktuell ein Kreativ-Toolkit an, um Inhalte in das Lightfield-Format umzuwandeln oder in diesem Format zu erstellen, wobei automatische Einstellungen den visuellen Komfort gewährleisten.

Bei der Kooperation soll das Know-how von Continental im Bereich von Informationssystemen und Sensoren genutzt werden, um die Content-Plattform LeiaLoft von Leia zu augmentieren. Dies soll es den Autoherstellern und externen Entwicklern ermöglichen, auf einfache Weise „holografische“ Apps für das Fahrzeug von morgen zu kreieren. Mit dem Automotive Software Development Kit (SDK) haben Entwickler Zugang zum Innenraum und zur externen Umgebung des Fahrzeugs in voller 3D-Qualität. Dadurch sind vielfältige Anwendungen von der holografischen Navigation über die Einparkhilfe bis zur Augmented Reality auf dem digitalen Cluster oder zentralen Informationsdisplay möglich.

Die Zusammenarbeit mit Leia Inc. wurde von co-pace, dem Start-up-Programm von Continental, initiiert. Durch das Corporate-Venture-Capital-Team von Continental wurde das Engagement dann mit einer Minderheitsbeteiligung weiter untermauert. Co-pace ermöglicht Partnerschaften zwischen innovativen externen Start-up-Unternehmen und Continental.

Continental präsentiert das „Natural 3D Instrument Cluster“ derzeit auf der CES Asia im Shanghai New International Exhibition Center (11. bis 13. Juni).