Courtesy of Geely Auto
Tech-Blog
27. März 2025
Das intelligente Cockpit des Geely Galaxy E8: Inspiriert von den Sternen, ermöglicht durch Unreal Engine
Von Galileo Galilei bis hin zu Edwin Hubble und der NASA: Der Sternenhimmel fesselt die Menschen und beflügelt unsere Fantasie. Der Galaxy E8 ist das preisgekrönte Vorzeigemodell und erste voll elektrische Fahrzeug von Geely. Bei dem Modell greift der Hersteller die Faszination, die das Universum auf die Menschheit ausübt, und die Innovationen auf, die unsere Gesellschaft und Technologie voranbringen.
Die Entwicklung des Galaxy E8 legte großen Wert auf ein hochwertiges, auf den Menschen ausgerichtetes Erlebnis im Fahrzeug und darum herum. Das glitzernde, aerodynamische Äußere des Fahrzeugs erinnert an das Funkeln der Sterne. Im Cockpit findest du jedoch eines der echten Star-Merkmale des Autos: Ein randloses 45-Zoll-Smart-Display mit 8K-Auflösung erstreckt sich über die ganze Breite des Autos und bietet ansprechende 2D- und 3D-Grafiken. Das System nutzt den Flagship-Cockpit-Chip von Qualcomm: Snapdragon 8295 und die Unreal Engine.
Die Entwicklung des Galaxy E8 legte großen Wert auf ein hochwertiges, auf den Menschen ausgerichtetes Erlebnis im Fahrzeug und darum herum. Das glitzernde, aerodynamische Äußere des Fahrzeugs erinnert an das Funkeln der Sterne. Im Cockpit findest du jedoch eines der echten Star-Merkmale des Autos: Ein randloses 45-Zoll-Smart-Display mit 8K-Auflösung erstreckt sich über die ganze Breite des Autos und bietet ansprechende 2D- und 3D-Grafiken. Das System nutzt den Flagship-Cockpit-Chip von Qualcomm: Snapdragon 8295 und die Unreal Engine.
Unreal Engine-gestützte Erlebnisse
Die Möglichkeiten der Unreal Engine wurden umfassend eingesetzt, um eine dynamische, tageszeitabhängige Umgebungsbeleuchtung zu verwirklichen. Öffnet ein Fahrer beispielsweise die Tür des Galaxy E8 an einem regnerischen oder verschneiten Tag, dann strömen funkelnde Sterne von einer Seite des Innenraums zur anderen und erschaffen einen atmosphärischen, angenehmen Effekt.
Einen digitalen Zwilling des Autos gibt es auch. Über das interaktive 3D-Modell des Galaxy E8 auf dem Monitor lassen sich Funktionen wie Scheinwerfer, Türen, Fenster und der Kofferraum steuern. Auch verschiedene Darstellungen von Autofunktionen, etwa die Luftströmung der Klimaanlage, wurden mittels Unreal Engine entwickelt.
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Das minimalistische Benutzeroberflächendesign sorgt für ein einfaches und reibungsloses interaktives Nutzungserlebnis und ein immersives Audioerlebnis, das der Klangkulisse eines Kinos in nichts nachsteht.
Wir wollten natürlich mehr über diese Innovation erfahren und haben uns dazu mit dem Designteam für das intelligente Cockpit im Geely Automotive Research Institute (GARI) zusammengesetzt. Das Team hat uns detailliert geschildert, wie sie die Unreal Engine nutzten, um ein immersives, intelligentes und sicheres Cockpit-Erlebnis zu entwerfen.
Wir wollten natürlich mehr über diese Innovation erfahren und haben uns dazu mit dem Designteam für das intelligente Cockpit im Geely Automotive Research Institute (GARI) zusammengesetzt. Das Team hat uns detailliert geschildert, wie sie die Unreal Engine nutzten, um ein immersives, intelligentes und sicheres Cockpit-Erlebnis zu entwerfen.
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HMI-Herausforderungen und -Lösungen von Geely
Bei der Entwicklung des 8K-Displays für den Galaxy E8 bestand eine der Hauptherausforderungen für das GARI-Team in der Erschaffung eines Mensch-Maschine-Interfaces (Human-Machine-Interface, HMI) mit einwandfreier Performance und niedrigem Energieverbrauch, reibungslosem Betrieb und erstklassiger visueller Qualität. Mit diesem Ziel verwendete das GARI-Team verschiedene Strategien:
Dynamische Frame-Strategie Unterschiedliche Bildwiederholfrequenzen wurden implementiert, die sich je nach gezeigter Grafik und Interaktion anpassen. Vordergrundelemente werden mit 25 FPS dargestellt, um reibungslose Interaktionen zu ermöglichen. Zusätzlich wurde eine Drei-Stufen-Framerate-Strategie (15 FPS, 5 FPS und Stillstand) für Szenarien mit niedrigerer Priorität entwickelt, um die Systemressourcennutzung zu optimieren.
Hierarchische Ressourcenverwaltung Ressourcen für den 8K-Monitor umfassen 2D- und 3D-Assets in einem 1:9-Verhältnis. Für den unmerklichen Übergang und ein verzögerungsfreies Erlebnis wird nur das 3D-Modell des Autos im Speicher gespeichert. Alle anderen Assets werden unbemerkt im Hintergrund geladen.
Interaktive Strategie Signalquellen wurden auf HMI-Signale und Berührungseingaben beschränkt und es besteht eine merkliche Unterscheidung zwischen sofortigen und zwischengespeicherten Datenlinks. Weiterhin werden außer der Reihe entstehende und iterative Signale effizient durch L2-Caching und Klassifizierung verarbeitet.
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Geelys Gründe für ein HMI auf Basis der Unreal Engine
Geelys HMI-Projekt erforderte die Entwicklung eines angepassten Betriebssystems (Galaxy N-OS) mit einer tiefen Integration auf Code-Ebene. Das GARI-Team erkannte schnell, dass eine Spielengine mehr Möglichkeiten und Skalierbarkeit bietet als traditionelle Werkzeuge. Es nahm daher mehrere kommerzielle Angebote unter die Lupe, darunter Unity, Cocos und Unreal Engine.
Am Ende entschied sich das GARI-Team für die Unreal Engine. Gründe dafür waren die Echtzeit-Rendering-Funktionen und die Anpassbarkeit der Engine für eine problemlose HMI-Systementwicklung. GARI gab auch an, dass der Open-Source-Charakter der Engine ein wichtiges Entscheidungskriterium war. Damit konnte das Team sekundäre Entwicklungen durchführen und Funktionen effizient individuellen Bedürfnissen anpassen. Gleichzeitig erlaubt das mehr Flexibilität bei der Leistungsoptimierung.
Nach der Evaluierung mehrerer Echtzeit-Rendering-Engines wählte das Team die Unreal Engine auch aufgrund ihrer umfassenden Werkzeugauswahl, des hochwertigen Renderings und der vielseitigen Level-Design-Funktionen, die den Prozess vom anfänglichen DCC bis hin zum Level-Import stark vereinfachen. Weitere Funktionen der Unreal Engine, die sich fürs GARI-Team besonders abhoben, beinhalteten:
- Die visuelle Programmierung mit dem Blueprint-Visual-Scripting-System vereinfacht das Design und die Implementierung komplexer Interaktionslogik im HMI-System. Die Blueprints-Funktion umfasst Level-, normale, Gameplay- und Material-Blueprints und unterstützt die schnelle Umsetzung von Codelogik, Materialien, Übergängen und anderen Merkmalen mittels Blueprint-Knoten, was POC und Projekt-Engineering-Entwicklung in späteren Entwicklungsschritten beschleunigt.
- Das hochwertige Rendering mit der fortschrittlichen Rendering-Engine von Unreal gewährleistet eine erstklassige Grafikqualität, die unerlässlich ist für realistische Benutzeroberflächen und immersive visuelle Effekte.
- Das Physik-Simulationssystem sorgt für realistischere Interaktionen mit Objekten am Fahrzeugmodell, indem es akkurat physikalische Effekte aus der realen Welt repliziert. So sind die Interaktionen intuitiver und ansprechender.
- Die umfangreiche Plattformunterstützung, einschließlich PC, Spielkonsolen, Mobilgeräten und so weiter, gewährleistet einen problemlosen Einsatz des entwickelten HMI-Systems auch auf anderen Hardware-Konfigurationen.
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Wesentliche Unreal Engine-Funktionen für die HMI-Entwicklung
Der HMI-Anpassungsprozess von Geely bestand aus mehreren Abschnitten: Konzeptideen, Anforderungsanalyse, Interface-Konzeptdesign, Wiederherstellung von 3D-Engine-Art-Assets, Engine-Softwareentwicklung, Integration von Fahrzeugfunktionen, Engine- und Systemoptimierung und schließlich Testen und Finalisieren im Fahrzeug selbst.
Für die Entwicklung setzte Geely unter anderem auf folgende Funktionen und Werkzeuge:
- Levels für unmerkliche Szenenübergänge und ansprechende Einmalerlebnisse.
- Variants für vereinfachtes und beschleunigtes Asset-Management in der Laufzeit.
- Sequencer für effiziente Übergangs- und Animationsproduktion in Kombination mit Level-Sequenzen.
- Häufig genutzte Blueprints für Animationen und Materialien.
- Lightmaps, Nachbearbeitungseffekte und mehr.
- Unreal Insights für die Optimierung der Zeit zum Starten.
- Unreal Frontend für die Leistungsoptimierung.
- Befehlszeilen-Debugging-Werkzeuge wie Stats System und Memreport.
Ein Blick in die Zukunft
Durch die erfolgreiche Implementierung und Durchführung des Projekts ist das Geely-Designteam noch entschlossener geworden, mit neuen Technologien zu experimentieren, um die Grenzen des Möglichen bei HMI-Innovationen neu zu definieren. In der Zukunft will das Team für die geplante Smart-Driving-Version neue Funktionen einführen, darunter Galaxy Assisted Driving, automatisches Einparken und einen Parkassistenten für verkehrsberuhigte Bereiche.
Zukünftige HMI-Produkte werden große KI-Modelle und 3D-Engines integrieren und damit das Fahrerlebnis auf noch nie da gewesene Art verändern. Diese Weiterentwicklung erfordert aber eine noch engere Kooperation von 3D-Engine-Teams und Automobilherstellern.
Die Unreal Engine wird eine zentrale Rolle bei der virtuellen Darstellung dieser fortschrittlichen Fahrfunktionen spielen, denn die Engine-Funktionalitäten sind tief in fast sämtlichen Aspekten von Galaxy N-OS verankert und werten die Funktionalität und das Nutzererlebnis spürbar auf.