游戏引擎在汽车软件领域能走多远？零代码开发，突破设计和开发之间的断层，是伪命题吗？
Epic Games中国区开发者关系软件工程师、布道者马骥结合虚幻引擎与OEM厂商、软件公司合作的案例，阐述了基于虚幻引擎开发HMI项目的六个环节。
马骥强调，UE可以提供“所见即所得”的设计和开发体验。充分利用蓝图，UMG和其他组件可以极大地优化开发环境，帮助设计师将灵感变为现实。
Epic Games打造虚幻引擎多重定位
据马骥介绍，除了游戏，UE还广泛应用于不同领域，涉及建筑、电影、汽车等行业的设计、仿真、制造、广告等环节。以HMI为例。在运行过Linux、QNX、Android等操作系统之后，UE已经从测试模型过渡到了生产模型。
通用悍马是第一款采用UE进行HMI设计的量产车型。随后，凯迪拉克、Rivian、沃尔沃、高和也开始与Epic Games在HMI项目上合作。
Rivian用户体验部门副总裁埃里克·伍德(Eric Wood)评论道，“无论是仪表盘还是中央显示屏，我们都希望以汽车行业前所未有的方式来渲染它们。”Eric Wood提到，UE的使用有助于增强车辆视野中模拟环境的可信度，从而向用户传达更直观、更有力的安全指令。
随着自动驾驶向更高阶的演进，马骥认为，与传统的2D显示相比，在感知方案中引入3D技术，更有利于驾驶员对整车状态、周围路况和突发事件的及时感知、快速反应和参与干预。
另外，UE的兼容性极强。马骥表示，UE可以运行在高通8195、8155以及计算能力低于8155的芯片上。Rivian车载体验高级软件工程师埃迪·雷耶斯(Eddy Reyes)表示，“虚幻引擎可以在我们的硬件上运行，性能良好。”
零代码开发所见即所得。
简单浏览一下UE的工作界面。左上方是基础功能模块集成和蓝图可视化脚本。右上方是2D的UMG用户界面设计师。底层是Timing Insights，实时监控工作流中CPU、GPU、内存的性能指标，帮助工程师快速定位项目前期、中期、后期的问题。
在Epic Games与Siili Auto的合作项目中，通过“蓝图”、UMG等组件的协同使用，充分释放了UE的全部潜力，实现了“无需工程师介入，由设计师完成的零代码HMI解决方案”。马骥说，“一切都是所见即所得。UE在后台做逻辑调整，前端有视觉反馈。”
就行业而言，汽车HMI的设计过程中有一个很大的痛点:从设计、开发到最后上车之间存在断层。马骥强调，这是UE的竞争点。使用UE开发HMI可以打通整个工作流程。设计师可以在前期模拟整车接收到的信号，在仿真界面中验证车辆的视觉性能和交互效果。
要了解UE如何打通设计端和开发端，你需要了解一些HMI的开发流程。
具体来说，使用UE开发HMI可以分为六个部分:概念设计；快速原型迭代；3D组件开发；2D UI开发；处理逻辑；最后，进入部署和测试阶段(部署amp测试).
在概念设计上，Epic Games充分考虑了设计师艺术借鉴的必要性。基于其在游戏领域的多年积累，UE用户可以直接在Sketchfab等内容社区使用HUD素材，或者进入Epic Games旗下全球最大的数字艺术家社区中心ArtStation寻找灵感。
在原型的快速迭代阶段，马骥专注于UE提供的模块工具。通过这个工具包，开发人员可以从资产存储库市场获取材料，构建场景原型并进行迭代。Market Place包含了Epic Games合作伙伴提供的各类HMI实例项目:从完整的HMI解决方案到视觉还原所需的素材，开发者可以直接下载使用。
在交互逻辑设计阶段，“蓝图”将作为技术人员和设计人员之间的桥梁。蓝图的全称是蓝图可视化脚本系统。该系统的基本概念是通过使用基于节点的界面在虚幻编辑器中创建交互元素。如下图所示，“蓝图”采用连接图的方式，直观地将基本交互节点串联成一个完整的逻辑工作流。
马骥介绍，交互节点的预览和调试可以在Blueprint的编辑界面中进行，不同于出错就崩溃的代码。蓝图会提前报告异常，从而降低调试过程的复杂性。
在部署和测试阶段，UE可以帮助用户实现从仿真演示到性能分析的五大功能。首先，通过PIE在UE编辑器中演示和验证所有的视觉效果和交互节点；使用移动预览器提前在UE编辑器中显示HMI设计的上车效果。
然后，用户可以通过UE将构建版本部署到目标项目中；通过显示数据统计的控制台命令分析项目，实时监控引擎自带设备中程序的消耗情况；最后通过Unreal Insights对应用性能进行分析，帮助开发者更直观地识别瓶颈，优化应用，获得更好的性能。
通过完全覆盖概念设计、原型迭代、逻辑开发和3D/2D组件开发、调试和测试，UE充当了设计师和工程师之间信息鸿沟的桥梁，将设计和验证的大部分问题放在同一个平台上解决。
为了推动UE开发的HMI项目量产，Epic Games也进行了一系列的优化实践。
基于UE开发如何量产HMI项目？
第一，软件界面的快速集成方案。马骥表示，在HMI设计和开发的过程中仍然存在困难:“虽然设计师和HMI工作人员已经能够使用UE顺利开发HMI项目，但当项目需要连接特定的芯片架构和域控制器时，他们会遇到很大的困难。”
也就是说，面向软件层的工程师和面向底层硬件的工程师之间还是有信息鸿沟的。如何将汽车信号传输到软件层的工程师眼中，如何将汽车信号传输到HMI进行可视化，是HMI项目顺利上车的关键。要解决这个问题，灵活的API接口必不可少。
齿轮应运而生。根据软件的协议，可以自动生成两端接口，将工程师从接口开发的繁琐工作中解放出来，专注于算法相关的关键问题。不仅如此，所有代码接口的参数都是标准化的，可以统一调用和单元测试。马骥补充说，如果客户需要适配不同汽车芯片的传入参数和接口定义参数，API Gear也可以满足这一需求。
此外，HMI项目上车后，工程师往往需要准确定位故障:“运行时，我想知道HMI收到什么信号，为什么有时候门开了关不上。”这需要监控所有进入HMI的信号的全生命过程，API Gear studio可以做到这一点。
随着软件定义的工具的发展，软件开发和测试环境虚拟化的普及程度越来越高。如何在硬件架构还没有部署，各种协议还没有敲定之前，就开始软件的设计开发，从而缩短项目迭代周期？是汽车行业上下游企业都在致力解决的问题。
马骥提到，通过在UE中模拟整车芯片采集的信号，可以用Api仿真场景模拟最终量产车信号的流程，并基于此流程提前设计HMI项目，实现软硬件并行，提高工作效率。
在虚幻引擎中上车只是Epic Games的第一步，将游戏的虚拟社交平台实现为与实体相关的数字孪生体验，为新概念的落地提供基础设施服务；以技术为核心向其他行业扩散，以虚幻引擎作为未来各种项目的基石，是Epic Games的未来愿景。
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