휴먼-머신 인터페이스란?

인간과 기계의 인터페이스란 무엇인가요?

휴먼 머신 인터페이스(HMI)는 사람과 기계 및 데이터를 연결하는 시스템입니다.

HMI 게임용 Unity

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HMI에 실시간 3D를 사용하는 이유는 무엇인가요?

HMI를 만드는 프로세스는 종종 단절되고 비효율적입니다. 실시간 3D 기술은 단절된 프로세스를 통합하여 설계, 프로토타이핑, 개발, 배포 등을 위한 단일 HMI 툴체인을 구축합니다.

다음과 같은 이점이 있습니다:

사용자 인터페이스(UI) 프로토타이핑 가속화
실시간 3D 시각화
뛰어난 성능과 확장성을 갖춘 그래픽스
직관적인 사용자 인터페이스
실시간 설계, 개발 및 디버깅 기능
2D 및 3D 콘텐츠의 디자인 변경 사항을 즉시 확인할 수 있습니다.

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HMI 프로그램이 확립된 산업

인간-기계 인터페이스를 활용하면 인간이 물리적 시스템의 작동 및 해당 데이터와 가상으로 상호 작용할 수 있습니다. HMI의 응용 분야는 여러 산업 분야에 걸쳐 있습니다. 다음은 가장 진보된 몇 가지 사례입니다:

자동차
운전자와 승객을 물리적 센서, 지도 및 기타 인포테인먼트 경험에 연결합니다.

스마트 가전 및 소비자 전자 제품
소비자를 제품 데이터, 운동 루틴, 특별 혜택, 유지 관리 등에 연결하세요.

산업
엔지니어와 기술자를 공정 제어 PLC(프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러) 시스템과 스마트 머신의 데이터에 연결하세요.

자동차: 고급 HMI 사용 사례

HMI라는 용어는 주로 자동차 산업에서 사용됩니다. 승용차의 복잡성과 상대적으로 높은 가격대로 인해 고급 사용자 인터페이스와 상호 작용이 필요합니다. 고급 그래픽을 지원하는 임베디드 칩셋의 가격은 계속 하락하고 있습니다. 동시에 자동차 분야 외의 가전제품은 점점 더 복잡해지고 있습니다.

즉, 자동차 이외의 산업에서도 자동차 HMI와 유사한 풍부한 맞춤형 인터랙티브 경험을 창출하면서 이를 따라잡기 시작하고 있습니다.

차량용 HMI의 초기 드라이버는 운전자가 음성으로 또는 버튼을 눌러 명령을 입력하고 피드백을 받을 수 있도록 기능을 개선했습니다.

최근에는 차량용 HMI의 용도가 넓어져 다음과 같은 다른 분야로 확장되고 있습니다:

소비자 사용성 개선: 보다 자연스럽고 방해가 덜 되는 방식으로 차량의 복잡한 시스템에 액세스할 수 있습니다.
고급 차량용 인포테인먼트 경험: 운전자와 승객이 포함되어 있는지 확인하세요. 유니티의 게임 기술이 탑승객 경험을 확장하는 방법을 알아보세요.
운전자 효율성 향상: 운전자에게 차량에 대한 더 많은 정보와 제어 기능을 제공합니다.
가이드 유지 관리: 중요한 차량 진단 정보를 제공하여 보다 쉽게 문제를 해결하고 유지 관리할 수 있습니다.
첨단 운전자 보조 시스템(ADAS): 인지된 주변 환경과 교통 상황을 시각화하여 운전자가 ADAS에 대한 신뢰를 쌓을 수 있습니다. 또한 이러한 기능의 제한 사항을 알리고 운전자 개입을 위한 단서 역할을 하세요.

1: 명확한 매개변수 설정

효과적인 HMI 프로그램은 다음과 같은 명확한 매개변수를 기반으로 구축됩니다:

최종 사용자 중심
최종 사용자의 요구와 목표를 이해하는 것부터 시작하세요. 이를 통해 엔지니어와 디자이너는 HMI에 필요한 기능을 파악할 수 있습니다.

시스템 및 물리적 사양
화면 크기, 콕핏 레이아웃 등 HMI 설계에 영향을 미치는 차량 내 사양과 기존 하드웨어 또는 소프트웨어로 인한 제한 사항을 고려하세요.

브랜드 경험
소비자 경험은 브랜드 평판의 중요한 요소입니다. HMI 경험을 OEM 브랜드와 일치시키면 해당 브랜드에 대한 고객의 인식이 확장되고 강조됩니다. 메르세데스-벤츠 AG가 럭셔리 브랜드 가치를 반영하는 HMI를 만드는 방법을 알아보세요.

2: 실시간 3D로 프로세스 연결

기존의 많은 HMI 설계 워크플로에는 비효율성과 문제점이 내재되어 있습니다. 검토 주기는 디자이너, 엔지니어, 제조업체 간에 수일 또는 수주가 소요될 수 있으며 여러 번의 설계 반복을 포함합니다. 개인은 종종 여러 도구를 사용하여 공동 작업을 하는데, 이 경우 상호 운용성이 제한될 수 있습니다.

이러한 한계로 인해 일반적으로 디자인 콘셉트와 비주얼의 일부만 대량 생산으로 이어집니다. 이로 인해 특히 스마트폰 환경과 비교할 때 프로덕션 HMI가 시대에 뒤떨어진 것처럼 보일 수 있습니다.

반면 실시간 3D 기술로 구축된 커넥티드 HMI 툴체인은 엔드투엔드 프로세스를 간소화할 수 있습니다. 팀은 더 효과적으로 협업하고, 더 빠르게 반복 작업하며, 대상 장치에서 실시간으로 변경 사항을 확인할 수 있습니다. 그 결과 모든 디자인 및 개발 단계에서 일관된 시각적 소스를 확보하고 생산성을 높일 수 있습니다.

3: 미래에 대비한 시스템 구축

HMI 툴체인을 구축할 때 가장 중요한 고려 사항은 향후 개발을 위해 쉽게 확장할 수 있도록 하는 것입니다. 도구 체인에 유연성을 포함하면 미래의 혁신을 더 간단하고 저렴하게 구현할 수 있습니다.

향후 HMI 개발에는 다음이 포함될 수 있습니다:

혼합 현실(MR) 경험: 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 조합을 지원할 수 있도록 HMI 시스템의 유연성을 유지합니다.
소비자 애플리케이션으로 수익 창출 소비자에게 차량용 애플리케이션을 맞춤 설정할 수 있는 옵션을 제공하는 것은 잠재적인 미래 수익원입니다.
배포된 애플리케이션 업데이트하기: 배포된 HMI 소프트웨어 애플리케이션을 '무선'으로 업데이트할 수 있는 기능을 유지하면 자동차 제조업체는 아웃소싱할 필요 없이 시스템을 제어할 수 있습니다.

폭스바겐 그룹 오브 아메리카가 Unity를 사용하여 센터 콘솔 화면을 넘어 계기판과 헤드업 디스플레이(HUD)까지 미래 차량의 인간과 기계 인터페이스를 위한 몰입형 콘텐츠를 제작하는 방법을 알아보세요.

신속한 반복 작업

비디오 게임과 마찬가지로 HMI는 인터랙티브한 경험입니다. 고유한 시각화를 사용하여 시스템의 현재 상태를 표시하는 경우가 많습니다. 또한 HMI는 사용자 입력에 빠르게 반응해야 합니다. 비디오 게임과 마찬가지로 특정 제품 경험을 위해 맞춤 제작되는 경우가 많습니다.

처음부터 전체 HMI 제품을 반복하는 것이 중요합니다. 자동차와 같은 산업은 제품 구성 요소를 초기에 지정한 다음 공급업체 네트워크와 사내 팀을 통해 최종 제품을 제작하는 경향이 있습니다. 기존의 워터폴 프로세스를 사용하면 변경 사항이 발생하면 사양을 수정하고 프로토타입을 재구축하고 구현을 변경해야 합니다.

실시간 3D와 같은 게임 기술을 사용하여 반복적인 프로세스를 사용하면 디자인부터 프로토타이핑, 구현까지 모든 팀이 동일한 툴로 작업할 수 있습니다. 산업용 제품에 광범위한 품질 보증 및 검증이 필요한 경우에도 통합된 개발 접근 방식을 사용하면 이러한 모든 요구 사항을 보다 효율적으로 충족할 수 있습니다 .

그래픽 최적화

HMI용 그래픽 파이프라인은 게임용 그래픽 파이프라인과 다릅니다. 게임에서는 카메라가 다양한 사물을 바라보는 세계를 여행하는 경우가 많습니다. 컬링과 같은 게임 엔진의 다양한 기능은 플레이어에게 보이는 씬의 일부만 렌더링되도록 합니다.

HMI를 사용하면 시스템의 현재 상태에 따라 디스플레이에 필요한 정보가 결정되므로 컬링과 같은 프로세스가 필요하지 않습니다. 텍스처 아틀라스와 셰이더는 셰이더 스위치, 텍스처 스위치, 드로 콜의 필요성을 최소화하면서 특정 HMI에 맞게 커스터마이징하는 경우가 많습니다. 이를 통해 최적화된 그래픽 성능을 제공하며, 이는 HMI 칩셋의 렌더링 용량이 작다는 점을 고려할 때 필수적인 요구 사항입니다.

안전에 중요한 데이터의 안정적인 표시

대부분의 임베디드 자동차 시스템에서 안전에 중요한 콘텐츠는 HMI 디스플레이에 표시되어야 합니다. HMI에 최적화된 솔루션에서는 렌더링 기술이 안전에 중요한 콘텐츠를 인식하여 안전에 중요하지 않은 데이터와 분리된 방식으로 내보냅니다. 이를 통해 역동적이고 매력적인 비주얼과 컬러 아이콘과 같은 방법을 통해 안전에 중요한 정보를 안정적으로 표현하는 경험을 제공할 수 있습니다.

이 동영상을 통해 유니티가 일렉트로비트와 협력하여 안전하고 몰입감 넘치는 차량 내 경험을 구현하는 방법을 알아보세요.