8月22日，Unreal Fest Shanghai （虚幻引擎技术开放日）2025于上海宝华万豪酒店正式举办，facecar技术创新总监朱佳明先生作为3D HMI资深专家，受邀出席汽车峰会专场进行演讲。
在朱佳明先生的深度演讲《体验思维驱动3D HMI落地》中，分享了fececar的3D HMI开发实践项目“第三空间”。
需求驱动打造“第三空间”
第三空间诞生于facecar对当代生活的深刻洞察：在忙碌工作与家庭生活之间，都市人群渴望片刻的放松与社交自由。facecar团队以3D HMI为突破，将车载交互从二维屏幕的局限中解放，置于动态的3D空间——通过座舱数字化的空间感知、动态化的交互逻辑、情感化的体验维度，彻底革新智能座舱人机交互的本质。
当物理疆界在数字世界坍缩，facecar用场景化引擎打造动态宇宙。提出“无限空间”理念，旨在重新连接人、车与环境。
在第三空间项目中，facecar定义了“空间即功能”。第三空间由此超越了传统的物理定义，“空间”不再是冰冷的容器，而是承载用户行为记忆、情感诉求与数字服务的“有机生命体”，将第三空间的定义扩展到用户对智能座舱社交、娱乐、移动化生存的需求中。
设计打磨与Unreal开发实现
基于Unreal开发实现的POC项目“第三空间”，旨在打造一款能兼容高通8295、8155等多芯片平台的3D HMI设计。为此，facecar构建了一个兼具平台化与未来拓展性的统一设计框架。
为了让"无限空间"的理念具象化为用户可感知的情感共鸣，设计必须将技术逻辑转化为真正的情绪体验。facecar团队借助3D引擎动态渲染材质与光影，构建了富有情绪张力的场景空间。影院场景的通透科幻感、篝火氛围的温暖包裹感、沙发材质的细腻触感与功能场景深度融合。当语音助手VPA被唤醒时跃现的橙色魔方，实为空间智能的中枢神经载体，超越单纯的动画表现。
确立从2D情绪版到3D框架原型，最终接入实时引擎的完整设计路径，facecar团队实现了第三空间由平面到立体的动态演变。
前期以插画探索空间调性，确立风格与色彩方案；继而将2D概念转化为3D结构模型，再验证动线、交互逻辑，并进行3D建模和材质渲染贴图；最终通过UE引擎开发实现设计语言、交互行为与用户体验的无缝链接。
当光影在沙发表面流转，当语音助手跃动响应召唤，技术逻辑已悄然转化为可触摸的情感节奏。第三空间正是通过这种沉浸式场景构建，建立起汽车用户与座舱数字世界的情绪共振。
从设计触点抵达情绪共识
* 3D空间语言设计
第三空间专注于智能座舱3D HMI的多媒体娱乐场景，深度融入空间化设计思维，并整合3D技术美术与创新交互方式，打造出多维沉浸式体验空间。基于Unreal引擎，我们构建了宏观虚拟场景，并精心设计了如3D数字影院、游戏大厅和休闲空间等功能“入口”。用户可通过车载大屏进入这些场景并进行交互操作，成功将创意构想转化为多元化的数字娱乐座舱现实。
* 动态视觉语法
第三空间项目中，facecar团队使用了大量的材质光影及动效，展现场景的沉浸体验与真实性。利用自然风景的变化、沙发的纤维纹理、篝火动效等，将3D场景转化为可感知的情绪价值，不断对用户进行情感浸润。
* VPA设计
当前的座舱VPA是在智能座舱内以语音交互代替物理操作，为用户提供服务的虚拟智能助手。而第三空间中的VPA，不仅仅是作为调节空调温度、车窗升降、氛围灯和车载音乐的便捷助手。作为空间智能的中枢神经，能够整合全座舱数据、协调多系统联动、预判并响应用户需求，重新定义座舱人机交互。
3D开发难点解决方案
针对第三空间项目，朱佳明先生在虚幻引擎技术开放日汽车专场分享了开发实现过程中包括3D技术美术，3D引擎开发（UE引擎开发）的相关实践经验。
* 延迟渲染工作流
在车机安卓端的探索中，突破移动端限制，应用延迟渲染取代传统前向渲染实现高效实时光源/反射处理，带来实时阴影等更强的画面表现和更优的整体性能表现。
* 多层半透材质在低功耗GPU下的排序失真
针对多芯片平台下，开发过程中遇到的多层半透材质在低功耗GPU下的排序失真问题。部分芯片在UI叠加多层半透明材质的情况下，比如磨砂叠加动态的灯光特效材质，偶尔会出现透明度混合错乱导致的渲染错误。
facecar通过开发深度剥离着色器替代了传统的透明度混合，对于有透明度参与的多层混合，修改UI渲染的管线。通过单独绘制每一层的颜色和深度，最后将所有层次按照正确的顺序混合，彻底解决掉自动透明度混合出错的问题，同时做到了额外GPU开销仅0.3毫秒的数据，证实了facecar针对特定硬件架构进行定制化方案的价值。
* 极端光照条件下的HDR显示异常
第三个难点是我们在该项目上遇到的高亮度HDR屏幕色阶断层问题。强光时候的超高亮度压缩了颜色的层级，而暗光时传统的算法会抹掉一些细节。
针对这个问题，我们开发了智能调色器，根据车身光线传感器的数据，借鉴了影视行业的调色技术算法。在渲染后期实时调整色彩方案，以最大可能减少了屏幕中可见的色彩断层问题。
* 动态导航粒子特效的GPU过热
如复杂的天气变化等会运用到大量粒子特效的场景下，大量的粒子模糊计算会让SM单元持续满载，经常会导致GPU积热问题。
为了尽可能降低温度和保证效果，我们优化了粒子系统的热力学模型。叠加了根据距离调整粒子渲染方式的控制脚本，同时针对最直接的温度指标，动态调整渲染策略。在这一整套组合之下，达到了视觉效果与温度的平衡。
在Unreal Fest Shanghai （虚幻引擎技术开放日）2025中，众多行业精英带来的前沿成果与实战经验，让现场掀起一轮又一轮技术交流热潮，每一个议题都充满干货，不断点燃全场的探索热情。
在这场高能不断的技术盛会之外，facecar也将持续为行业贡献聚焦智能座舱3D HMI开发领域极具实战意义的经验分享。结合实际开发案例，深入拆解智能座舱 3D HMI 从创新设计、场景搭建到开发实践、性能优化的全流程关键点。
关键词：UE开发、3D HMI开发、虚幻引擎、facecar