Tata Daewoo: validating vehicle noise, vibration and harshness in virtual reality

Trong bản ghi hình này, Jinyoung Park, kỹ sư NVH (tiếng ồn, độ rung, độ xóc) tại Tata Daewoo Mobility , trình bày cách nhóm của anh ấy kiểm định NVH của xe trong môi trường ảo được tạo bằng Unity Industry , thay vì sử dụng nguyên mẫu vật lý. Công cụ kiểm định NVH ảo là một công cụ mô phỏng để giám sát và đo lường tiếng ồn, độ rung và độ xóc. Trong bài thuyết trình, Park giải thích về những áp lực đang định hình lại sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô , những hạn chế của việc dự đoán chỉ dựa trên mô phỏng, và cách ông kết hợp dữ liệu thử nghiệm đo được với Unity Industry để xây dựng một công cụ tai nghe độc ​​lập cho phép bất cứ ai cũng có thể nghe và kiểm tra các nguồn gây tiếng ồn của xe tải ở quy mô đầy đủ.

Những điều bạn sẽ học được

• Vì sao các nhà sản xuất đa dạng sản phẩm, số lượng nhỏ không thể đạt được chứng nhận NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) chỉ bằng cách thử nghiệm nguyên mẫu?
• Dữ liệu thử nghiệm thực tế biến mô phỏng thành môi trường ảo được xác thực như thế nào?
• Asset Transformer và Asset Manager đã giải quyết những vấn đề gì cho người không phải là nhà phát triển phần mềm?
• Công cụ này giúp người ra quyết định đánh giá khoản đầu tư vào NVH trước khi cam kết như thế nào?
• Làm thế nào Tata Daewoo đạt được độ chính xác kiểm định NVH khoảng 95%.
• Cách Tata Daewoo sử dụng Asset Transformer để tối ưu hóa dữ liệu thiết kế CAD từ 29 triệu tam giác xuống còn khoảng 2,7 triệu tam giác.

Bài thuyết trình này được ghi lại tại hội nghị Unite Seoul vào tháng 7 năm 2026.

Bản ghi video

Người phát ngôn: Công viên Jinyoung, Tata Daewoo Mobility

Thời lượng: khoảng 33 phút

Ghi chú của biên tập viên: Đây là bản ghi âm đã được chỉnh sửa sơ lược từ một bài thuyết trình.

Giới thiệu

[00:05] Xin chào mọi người. Hôm nay tôi muốn chia sẻ tầm nhìn của mình thông qua một trường hợp phát triển các gói NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) cho ô tô bằng cách sử dụng môi trường ảo và dữ liệu thử nghiệm thực tế. Tôi tên là Jinyoung Park.

[00:37] Tôi bắt đầu sự nghiệp NVH của mình tại Ý và đã làm việc rộng rãi về phát triển NVH cho xe hơi cho một số nhà sản xuất ô tô toàn cầu. Tôi hiện đang làm việc tại Tata Daewoo Mobility, một công ty sản xuất xe thương mại.

Hôm nay, trước tiên tôi sẽ nói về những thách thức mà ngành công nghiệp ô tô đang phải đối mặt, và sau đó là về những xu hướng mà chúng ta đang thấy hiện nay. Tiếp theo, tôi sẽ trình bày về cách chúng tôi áp dụng đổi mới kỹ thuật số vào việc giảm tiếng ồn, rung động và độ xóc trong ô tô. Đó là điều tôi muốn trình bày với bạn. NVH ở đây là viết tắt của Noise (Tiếng ồn), Vibration (Rung động), Harshness (Độ xóc), về cơ bản là những gì chúng ta thường gọi là tiếng ồn và độ rung. Tôi cũng muốn giải thích lý do tại sao chúng tôi sử dụng Unity Industry.

Tata Daewoo là ai và tại sao các biến thể xe tải lại quan trọng.

[01:06] Trước khi bắt đầu, tôi xin được giới thiệu sơ lược về Tata Daewoo. Các mẫu xe bạn thấy ở đây là những sản phẩm chủ lực của Tata Daewoo. Chúng tôi bán tất cả các loại xe, từ xe tải hạng nặng đến xe tải hạng trung và hạng nhẹ.

[01:40] Tuy nhiên, có một điều bạn nên ghi nhớ ở đây. Khác với các loại xe hơi chở khách thông thường, xe tải có khá nhiều biến thể. Những gì bạn thấy ở đây chỉ thể hiện ba loại: tải nặng, tải trung bình và tải nhẹ. Nhưng ngay cả trong phân khúc xe tải hạng nặng, cũng có nhiều biến thể, chẳng hạn như xe trộn bê tông, xe chở hàng, xe thùng cánh, xe tải quân sự và xe cứu hộ. Tùy thuộc vào điều đó, các loại động cơ khác nhau có thể được lắp đặt, hoặc số lượng lốp xe có thể thay đổi, vì vậy có rất nhiều biến thể phức tạp như vậy.

Những áp lực đang định hình lại sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô.

[02:11] Vậy trước tiên, tôi sẽ nói về những thách thức hiện tại mà ngành công nghiệp ô tô đang phải đối mặt và sau đó là các xu hướng. Như nhiều người trong số các bạn đã biết, bắt đầu từ khoảng 10 năm trước, khi các quy định về điện khí hóa và khí thải carbon ngày càng thắt chặt, ngành công nghiệp này đã phải đối mặt với một số vấn đề.

[02:38] Đặc biệt, như các bạn đã biết, quá trình phát triển xe hơi tại Trung Quốc đang diễn ra với tốc độ chóng mặt, và các nhà sản xuất ô tô truyền thống đơn giản là không thể theo kịp tốc độ đó. Thêm vào đó, các quy định về khí thải carbon cũng đang được áp dụng, vì vậy họ thậm chí không thể sản xuất các động cơ đốt trong mà trước đây họ từng rất giỏi, mà thay vào đó phải theo đuổi xu hướng điện khí hóa. Vì vậy, có một áp lực thực sự là phải giảm thiểu chi phí, thời gian và nguồn lực mà quá trình phát triển tiêu tốn. Đồng thời, quá trình phát triển cần phải diễn ra nhanh hơn, trong khi vẫn phải chú trọng đến quản lý bền vững.

[03:05] Trong tình huống này, ngay cả những nhà lãnh đạo ngành công nghiệp truyền thống, các nhà sản xuất thiết bị gốc của Đức, cũng đang chật vật để theo kịp xu hướng điện khí hóa. Vì vậy, đối với một công ty như chúng tôi, Tata Daewoo, chuyên sản xuất nhiều loại sản phẩm với số lượng ít, chúng tôi đã rất lo ngại về việc làm thế nào để có thể bắt kịp những xu hướng phát triển đó.

Từ mô hình vật lý đến bản sao kỹ thuật số

[03:34] Nhiều nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) đã tìm ra câu trả lời của họ trong các công nghệ đang phát triển hiện nay. Trước đây, quá trình phát triển thường được thực hiện theo cách này, sử dụng các mô hình giả lập hoặc dữ liệu thử nghiệm thực tế. Như hình giữa minh họa, cho đến nay, việc phát triển xe hơi chủ yếu được thực hiện thông qua mô phỏng trên máy tính. Và một số nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) hàng đầu đã sử dụng mô hình song sinh kỹ thuật số trong môi trường ảo để xác thực quá trình phát triển xe, khi ngành công nghiệp hướng tới cái mà chúng ta gọi là xe được định nghĩa bằng phần mềm.

[04:08] Giờ, tiếp theo, chúng ta sẽ áp dụng sự đổi mới kỹ thuật số này vào NVH như thế nào? Là một kỹ sư chuyên về NVH (tiếng ồn, rung động và độ xóc), tôi đã suy nghĩ về cách mình có thể ứng dụng những công nghệ này vào lĩnh vực của mình.

[04:39] Tôi đã lấy dữ liệu thử nghiệm mà chúng tôi đã có rất nhiều và, sử dụng một môi trường ảo như thế này, đặt ra mục tiêu xây dựng một mô hình phát triển vượt xa giai đoạn tạo mẫu.

NVH thực sự nghĩa là gì

Trước khi đi sâu vào vấn đề đó, trước tiên hãy để tôi giải thích NVH, tức là tiếng ồn và độ rung, thực sự có nghĩa là gì. Thứ nhất, đó là tiếng ồn môi trường do ô tô tạo ra. Điều này bao gồm tiếng ồn phát ra khi các phương tiện giao thông đi qua, hoặc sự khó chịu mà bạn cảm thấy khi là hành khách bên trong xe, loại khó chịu mà tiếng ồn gây ra.

[05:11] Như các bạn thấy, tiếng ồn do ô tô tạo ra luôn hiện diện trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, và đó là một vấn đề mà các kỹ sư NVH như tôi cần cải thiện và giải quyết.

tiếng ồn truyền qua cấu trúc và tiếng ồn trong không khí

Vậy hãy cùng tôi bàn về những nguồn gây tiếng ồn chính trong xe hơi. Nhìn chung, chúng có thể được chia thành hai loại.

[05:42] Có tiếng ồn truyền qua cấu trúc và có tiếng ồn truyền qua không khí. Tiếng ồn truyền qua kết cấu xuất phát từ động cơ hoặc từ mặt đường khi lái xe, và truyền vào khoang cabin dưới dạng rung động kết cấu. Mặt khác, tiếng ồn trong không khí bao gồm tiếng ồn do gió tạo ra bởi luồng không khí khi chúng ta lái xe, hoặc tiếng ồn do hoa văn lốp xe tạo ra truyền vào qua hốc bánh xe.

NVH như một nhận diện thương hiệu

[06:13] Nhưng khi chúng ta nói về NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc), mục tiêu không chỉ đơn giản là làm cho xe yên tĩnh hơn. NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) cũng phản ánh bản sắc thương hiệu và bản sắc của chính chiếc xe. Ở đây, bạn có thể thấy ảnh của hai chiếc xe. Chúng hoàn toàn giống nhau, đều là Porsche GT2.

[06:42] Một chiếc được lắp đầy đủ các bộ phận, trong khi chiếc bên phải để lộ phần thép trần. Nhìn vào chúng, tôi muốn hỏi ấn tượng đầu tiên của bạn là gì? Chiếc bên trái có vẻ yên tĩnh hơn và đắt tiền hơn. Nhìn tổng thể, nó có vẻ thoải mái hơn không? Mặt khác, chiếc bên phải trông có vẻ không thoải mái và có vẻ ồn ào.

[07:11] Theo cách này, gói NVH cũng là một yếu tố quan trọng quyết định bản sắc của một chiếc xe. Điều này không thể hiện rõ ràng trong ví dụ này, nhưng nếu hai chiếc xe này thuộc hai thương hiệu khác nhau từ hai công ty khác nhau, thì chiếc bên trái sẽ mang lại cảm giác cao cấp hơn, trong khi chiếc bên phải sẽ mang lại cảm giác rẻ hơn một chút. Dĩ nhiên, chiếc GT2 RS này đắt tiền nên nó không phải là một ví dụ hoàn hảo, nhưng dù sao thì NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) cũng thể hiện bản sắc thương hiệu theo cách đó.

Bên trong gói NVH có những gì?

[07:43] Vì vậy, các kỹ sư NVH cần suy nghĩ kỹ về triết lý thương hiệu và hướng đi mà chiếc xe đang hướng tới. Giờ, về gói NVH, có lẽ bạn đang thắc mắc chính xác những gì được bao gồm trong một gói NVH, vì vậy tôi đã minh họa điều đó ở đây bằng một sơ đồ đơn giản. Ở bên trái, tôi sẽ giải thích dựa trên các phương tiện thương mại, và ở bên phải, tôi sẽ nói về xe chở khách.

[08:12] Với xe thương mại, rõ ràng là thay vì sự thoải mái về tiếng ồn cho hành khách thực sự, chúng được xem nhiều hơn là phương tiện vận chuyển hàng hóa, về cơ bản là thiết bị tạo ra lợi nhuận, vì vậy so với xe chở khách, gói NVH (tiếng ồn, rung động và độ xóc) không được toàn diện bằng. Tuy nhiên, nếu phân loại một cách tổng quát, chúng ta có các chi tiết trang trí nội thất và chi tiết trang trí ngoại thất. Đối với các chi tiết trang trí nội thất, chúng có bộ lọc tiếng ồn từ bên ngoài xe vào khoang cabin.

[08:42] Và chúng cũng được dùng để làm cho tiếng ồn phát sinh bên trong xe dễ chịu hơn cho tai. Và chúng cũng có chức năng thẩm mỹ. Về ngoại thất, có các bộ phận như tấm chắn gầm hoặc tấm che bên hông khoang động cơ. Đây là những bộ phận giúp xử lý tiếng ồn phát ra từ động cơ xe hoặc các nguồn tiếng ồn khác, đặc biệt là với mục tiêu mà tôi đã đề cập trước đó, đó là giảm tiếng ồn môi trường.

Vì sao NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) lại quan trọng hơn trong xe điện chở khách

[09:13] Mặt khác, để giải thích thêm một chút về xe chở khách, có lẽ trước đây không phải vậy, nhưng khi xe cộ được điện hóa, chúng trở nên yên tĩnh hơn nhiều so với xe sử dụng động cơ đốt trong. Do đó, hiệu suất NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) trong xe hơi chở khách đã trở nên rất quan trọng. Đặc biệt là hiện nay, nếu bạn thường xuyên lái xe hoặc ngồi trên xe Tesla, bạn sẽ nhận thấy hệ thống thông tin giải trí bên trong giờ đây lớn hơn bất kỳ bộ phận nào khác trong xe. Vì vậy, trong khi trước đây bên trong một chiếc xe chỉ đơn thuần là phương tiện vận chuyển, thì giờ đây khái niệm này đã mở rộng thành một không gian nơi mọi người tiêu thụ nội dung.

[09:45] Vì lý do đó, tầm quan trọng của việc trang trí nội thất đã tăng lên đáng kể. Đặc biệt khi các quy định như trung hòa carbon trở nên nghiêm ngặt hơn, chúng ta cũng phải theo dõi sát sao hiệu quả sử dụng nhiên liệu. Để tiết kiệm nhiên liệu, điều quan trọng trong xe hơi chở khách là quản lý nhiệt dư.

[10:15] Đặc biệt là với động cơ diesel, hoặc các động cơ đốt trong hiện nay như động cơ xăng, khi xe khởi động từ trạng thái hoàn toàn nguội, nó thải ra nhiều carbon hơn. Vậy câu hỏi đặt ra là làm thế nào để giữ lại lượng nhiệt dư đó lâu hơn một chút, để khi bạn khởi động xe vào sáng hôm sau đi làm, lượng khí thải carbon được giảm thiểu tối đa. Do đó, bên trong xe, các chức năng bao bọc động cơ được sử dụng rộng rãi.

[10:42] Về phần trang trí ngoại thất, đối với xe thương mại, như tôi đã nói trước đó, chúng chỉ được sử dụng để giảm tiếng ồn phát ra bên ngoài. Nhưng trong xe hơi chở khách, chúng còn được sử dụng để cải thiện hiệu suất khí động học, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm lực cản không khí, vì vậy chúng được ứng dụng khá rộng rãi.

Hai phương pháp: mô phỏng và thử nghiệm vật lý

[11:12] Chúng ta tiến hành phát triển NVH như thế nào? Nhìn chung, có hai phương pháp chính. Một cách là chạy mô phỏng và đưa ra dự đoán thông qua kỹ thuật máy tính như thế này. Nhìn chung, một khi thiết kế của gói NVH mà tôi đã trình bày trước đó được quyết định, thì thành phần vật liệu và các yếu tố khác cũng được xác định theo đó. Dựa vào các đặc tính vật liệu, ta thu được dữ liệu về khả năng hấp thụ âm thanh, và biểu đồ cách âm được hiển thị ở đây. Các dữ liệu này được sử dụng làm đầu vào, và sau đó, trong một mô hình xe hoàn chỉnh như thế này, thông qua FRF, hay các hàm đáp ứng tần số,

[11:46] và phân tích tần số tự nhiên, chúng tôi đưa dữ liệu đó vào và dự đoán tiếng ồn bên trong xe thực tế. Nhưng điểm quan trọng nhất ở đây là trong các mô phỏng, độ tin cậy thay đổi đáng kể tùy thuộc vào chất lượng dữ liệu đầu vào. Sẽ lý tưởng nếu nhập dữ liệu được đo đạc chính xác, nhưng thông thường, khi chạy mô phỏng, dữ liệu chúng ta cần là dữ liệu mô phỏng thu được trong quá trình thiết kế.

[12:20] Vì vậy, tùy thuộc vào độ chính xác của các giá trị mô phỏng đó, kết quả có thể chính xác hoặc không chính xác. Mặt khác, cũng có một cách để thu thập dữ liệu thông qua việc thử nghiệm thực tế trên xe. Đó là một phương pháp phát triển khác. Khi một nguyên mẫu xe hoặc thứ gì đó tương tự được phát triển, chúng ta có thể sử dụng bệ thử động cơ hoặc lái thử trên đường thực tế, hoặc lái thử xe trên bãi thử và đo tải trọng động, hoặc đo các hàm phản ứng của cấu trúc đối với các đầu vào thực tế như thế này.

[12:59] hoặc thu thập dữ liệu thông qua phân tích tần số tự nhiên. Sau đó, thông qua phân tích đường truyền âm thanh sử dụng dữ liệu đó, chúng ta có thể đánh giá mức độ đóng góp tiếng ồn của phương tiện và xác định tiếng ồn được truyền qua những đường dẫn cấu trúc nào nhiều hơn. Đây là những phương pháp thử nghiệm mà chúng tôi có. Như tôi đã đề cập trước đó, dữ liệu thử nghiệm thực tế trên xe chính xác hơn một chút, nhưng vẫn có sự khác biệt giữa chúng và dữ liệu mô phỏng.

Vấn đề về biến thể và chi phí của các nguyên mẫu

[13:27] Với mô phỏng, vì hiệu suất NVH của xe được dự đoán hoàn toàn thông qua mô phỏng, nên có thể có một khoảng cách khá lớn so với dữ liệu thử nghiệm thực tế của xe, và để khắc phục điều đó, chúng ta cần tiến hành các bài kiểm tra xác thực cho các biến thể khác nhau mà tôi đã đề cập trước đó. Vì vậy, tại các công ty phát triển xe như chúng tôi, đối với hầu hết các biến thể, hoặc ít nhất là các biến thể tiêu biểu, chúng tôi đều sản xuất các xe nguyên mẫu.

[13:58] tiến hành các bài kiểm tra thực tế trên xe và đưa dữ liệu đã được xác minh trở lại vào quá trình phân tích. Đó là cách chúng tôi xác thực. Nhưng khi số lượng biến thể tăng lên như vậy, vấn đề phát sinh chính là sự phức tạp. Và giờ đây chúng ta không chỉ đang nói về động cơ đốt trong. Hiện nay có các loại xe hybrid, và chúng ta cũng cần phải chế tạo hệ thống truyền động điện. Còn đối với xe chở khách, cũng có các loại xe hatchback, sedan và wagon. Ngày nay, có các loại xe như SUV, sedan cỡ nhỏ, v.v.

[14:28] Khi có quá nhiều biến thể, mọi thứ trở nên khó dự đoán hơn và do đó kém chính xác hơn. Cùng với đó, nỗ lực cần thiết cho việc xác thực cũng tăng lên, và nảy sinh câu hỏi là chúng ta có thể tiến xa đến mức nào trong việc sản xuất tất cả các nguyên mẫu đó. Như tôi đã đề cập ở phần đầu, đối với một công ty như Tata Daewoo, với số lượng biến thể rất lớn, chúng tôi đơn giản là không thể chế tạo nguyên mẫu cho từng chiếc xe riêng lẻ.

[14:58] Nói chung, chúng tôi chỉ sản xuất nguyên mẫu cho các mẫu bán chạy nhất và đánh giá chúng. Nhưng đối với các mô hình khác, chúng ta phải kiểm chứng chúng thông qua các phương pháp không dùng thử nghiệm, chẳng hạn như mô phỏng. Và trong quá trình đó, khi chúng ta thay đổi điều gì đó, sẽ có một số điều không chắc chắn về việc hiệu suất NVH sẽ thay đổi như thế nào. Và dĩ nhiên, điều đó cũng gây ra chi phí, thời gian và lãng phí.

Mô phỏng lai: kiểm chứng NVH trong môi trường ảo

[15:31] Vì vậy, trong tình huống mà mô hình phát triển đã thay đổi, chúng tôi đã dành rất nhiều tâm huyết để xác minh hiệu suất NVH đồng thời giảm thời gian và chi phí. Ý tưởng là tạo một môi trường kiểm thử ảo dựa trên dữ liệu thử nghiệm. Và tôi muốn gọi đó là mô phỏng lai. Nhìn chung, phương pháp này sử dụng dữ liệu thu được từ các bài kiểm tra thực tế mà tôi đã đề cập trước đó làm dữ liệu đầu vào để triển khai mô hình xác thực môi trường ảo.

[16:09] Hơn nữa, bằng cách giới thiệu công nghệ môi trường ảo, ý tưởng là đánh giá phương tiện trong cùng một môi trường mà người dùng cuối đánh giá chiếc xe. Ý tưởng là đánh giá nó ngay từ giai đoạn thiết kế và phát triển, trong một môi trường giống hệt như chiếc xe thực tế.

Hoán đổi các thành phần trong môi trường ảo

Bài viết này nói về việc thay đổi các bộ phận của xe trong môi trường ảo. Tôi đã đưa ra mô hình chữ V ở đây như một ví dụ.

[16:38] Ví dụ, nếu chúng ta thay đổi hệ thống treo hoặc động cơ, chúng ta sẽ đưa dữ liệu đầu vào, dữ liệu thử nghiệm mà chúng ta đã tích lũy được cho đến nay, đặt nó vào môi trường ảo và sau đó chạy lại thử nghiệm thông qua đó. Dữ liệu được kiểm tra trong môi trường ảo có thể được thu thập lại thành dữ liệu thử nghiệm thông qua các thiết bị thường được các kỹ sư NVH sử dụng để đánh giá.

[17:09] Và dữ liệu thu thập được thông qua các bài kiểm tra đó sau này có thể được sử dụng để tối ưu hóa thông qua các thuật toán AI, và cũng có thể được sử dụng làm dữ liệu huấn luyện cho các mục đích như vậy. Đó chính là chức năng mà chúng ta muốn xây dựng. Từ đó, chúng ta có thể thử nghiệm nhiều kịch bản khác nhau, rồi xác định giải pháp có hiệu suất NVH tối ưu. Dù là một, một trăm, một nghìn, hay thậm chí mười nghìn trường hợp, chúng tôi đều thử nghiệm tất cả, và từ đó chọn ra một hoặc hai giải pháp phù hợp nhất để triển khai vào sản xuất hàng loạt.

[17:38] Đó là mục tiêu phát triển mà chúng tôi đã đặt ra. Như các bạn đã biết, vì nhiều người trong số các bạn đã xem Avengers, giống như Doctor Strange đã dự đoán một khả năng trong số hàng chục nghìn khả năng, chúng tôi hy vọng điều này cũng có thể làm được điều tương tự.

Cách thức hoạt động, phần một: thu thập dữ liệu thử nghiệm

Bây giờ tôi sẽ giải thích cách chúng ta sẽ thực hiện điều này. Nó có thể được chia một cách khái quát thành hai phần.

[18:07] Đầu tiên, vì nó được xây dựng dựa trên dữ liệu thử nghiệm nên có một quy trình thu thập dữ liệu thử nghiệm. Ở đây chúng ta có một lượng lớn dữ liệu NVH được đo đạc trong các giai đoạn phát triển xe hiện có. Chúng ta có thể sử dụng dữ liệu đó và tiến hành bước xử lý hậu kỳ để chuyển đổi nó thành mô hình phù hợp với loại xe mà chúng ta muốn phát triển.

[18:36] Nhưng nếu các bộ phận của chiếc xe này là những sản phẩm mới chưa được phát triển trước đây thì chắc chắn chúng ta phải tiến hành ít nhất một phép đo thực tế. Như tôi đã đề cập trước đó, để thực hiện phép đo đó, chúng ta cần phân tích sự đóng góp của nhiễu thông qua phân tích đường truyền và các phương pháp khác. Sau đó, sử dụng các hàm đáp ứng tần số, chúng ta trích xuất các nguồn âm thanh đã được định lượng từ dữ liệu.

Cách thức hoạt động, phần hai: xây dựng môi trường ảo

[19:06] Tiếp theo là giai đoạn triển khai môi trường ảo. Thông thường, khi bộ phận thiết kế phát hành dữ liệu CAD, chúng ta cần lấy dữ liệu đó và đưa vào môi trường Unity . Tôi sẽ giải thích ngắn gọn lại điều này sau, nhưng bằng cách sử dụng Unity Asset Transformer, chúng ta chuyển đổi dữ liệu CAD sang định dạng tương thích với Unity và nhập nó vào. Sau đó, chúng tôi đối chiếu dữ liệu nhiễu đã trích xuất.

[19:37] và dữ liệu thuộc tính vật liệu cho môi trường ảo. Ở đây, cũng có những phần mà chúng ta cần sử dụng các SDK do các thiết bị này cung cấp, cùng với các thuật toán phức tạp và thuật toán kết hợp cảm biến, để xử lý việc hiển thị âm thanh và đồ họa. Và khi chúng ta xuất nó thông qua Unity sang thiết bị, nó hoạt động như một công cụ độc lập.

Kết quả

[20:12] Về những gì kỹ thuật này đã đạt được, tôi không thể cung cấp con số chính xác, nhưng ít nhất khi chúng ta xem xét phổ trong quá trình xác thực NVH của chúng tôi, nó có độ chính xác khoảng 95%. Từ kinh nghiệm phát triển xe của chúng tôi, việc cải thiện tiếng ồn do gió trên xe điện đòi hỏi phải cho xe chạy thử ít nhất hàng chục vòng. Bằng cách xác minh điều đó trong môi trường ảo,

[20:43] chúng tôi đã giảm đáng kể chi phí chế tạo các mẫu xe và nguyên mẫu. Và thông thường, khi chúng ta chế tạo các nguyên mẫu thủ công và những thứ tương tự, sẽ tốn một lượng thời gian và lãng phí đáng kể. Tôi tin rằng việc giảm thiểu chất thải đã giúp chúng ta đạt được quản lý bền vững.

Lý do chúng tôi chọn Unity

[21:12] Sau đó, để giải thích ngắn gọn lý do tại sao chúng tôi sử dụng Unity, trước hết, Unity đã là một công cụ được chứng minh rộng rãi và nổi tiếng trong lĩnh vực giải trí. Nhưng Unity cũng đang mở rộng hệ sinh thái của mình sang lĩnh vực công nghiệp và mô phỏng, và các công ty mô phỏng hiện có cũng đang tiến vào lĩnh vực dựng hình đồ họa.

[21:41] Từ góc nhìn đó, tôi tin rằng Unity Industry đã thể hiện rõ ràng hướng đi mà họ cần phải theo. Trong số đó, tôi thấy Asset Transformer và các công cụ quản lý tài nguyên đặc biệt hữu ích. Tôi cũng nhận thấy tiềm năng to lớn trong hệ sinh thái này.

Unity Asset Transformer và tối ưu hóa CAD

[22:09] Như các bạn đã biết, và như tôi đã đề cập ở phần đầu, tôi là kỹ sư NVH, không phải nhà phát triển phần mềm. Vậy nên khi phát triển chương trình, vấn đề lớn nhất của tôi là đây. Đặc biệt là vì tôi cũng không phải là nhà thiết kế, nên tôi hoàn toàn không có kiến ​​thức gì về việc xử lý dữ liệu CAD như thế này. Giải pháp giúp tôi chuyển đổi dữ liệu CAD này sang định dạng có thể sử dụng được trong Unity là Unity Asset Transformer. Với Asset Transformer, hầu hết các định dạng đồ họa được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, chẳng hạn như CATIA, UG hoặc Pro/E, đều có thể được chuyển đổi.

[22:42] được xử lý tự động mà không cần công cụ riêng biệt và được chuyển đổi trực tiếp thành các định dạng sẵn sàng cho Unity như FBX. Và quan trọng nhất là tối ưu hóa. Trong mô phỏng NVH của chúng tôi, điều quan trọng nhất là một môi trường mô phỏng liền mạch, nói cách khác, một môi trường không có độ trễ. Nhưng các tệp thiết kế mà chúng ta thường sử dụng hiện nay

[23:15] chạy tới hàng chục triệu tam giác chỉ riêng trong lưới. Nếu tôi lấy nguyên trạng đoạn mã đó và hiển thị trên thiết bị đeo đầu như Meta Quest, nó sẽ bị lỗi hoàn toàn, gần như 100% trường hợp. Để minh họa nhanh một ví dụ thực tế, đây là dữ liệu thiết kế CAD từ một trong những chiếc xe của chính chúng tôi. Và ngay cả đây cũng là dữ liệu mà chúng ta đã giảm thiểu đáng kể rồi.

[23:45] Dù vậy, như bạn có thể thấy ở đây, nó vẫn có khoảng 29 triệu tam giác. Nhưng bằng cách sử dụng các chức năng tối ưu hóa và giảm kích thước của Asset Transformer mà tôi đã đề cập trước đó, bạn có thể thấy kích thước giảm đi khoảng mười lần chỉ với một cú nhấp chuột. Hiện tại, con số này đã giảm xuống còn khoảng 2,7 triệu. Vậy lợi thế của việc này là gì? Đặc biệt trong mô phỏng hiệu suất NVH, hình ảnh hiển thị cũng vô cùng quan trọng.

[24:14] Đó là bởi vì nếu mọi người cảm nhận được khoảng cách với môi trường thực, họ sẽ bắt đầu cảm thấy không ổn, kiểu như, "Khoan đã, đây có phải là môi trường ảo không?" Với tính năng này, bạn có thể tối ưu hóa lưới (mesh) đến mức hoạt động mượt mà trên thiết bị tai nghe mà không làm giảm chất lượng, đồng thời không gây quá tải cho thiết bị.

Unity Asset Manager và các tài liệu được chia sẻ

[24:44] Tiếp theo, tôi thấy Unity Asset Manager cực kỳ hữu ích. Như tôi đã đề cập trước đó, trong các công cụ đồ họa hoặc công cụ phát triển game khác, việc tạo vật liệu thông qua những thứ như Blueprint từng khiến tôi đau đầu. Unity tương đối đơn giản và dễ sử dụng, nhưng khi nói đến việc tạo ra các họa tiết và vật liệu chân thực, tôi thực sự không biết bản đồ ánh sáng là gì, hoặc cách tạo bản đồ độ cao, hoặc thậm chí tìm dữ liệu đó ở đâu.

[25:16] Từ góc nhìn của người không chuyên, thật tuyệt nếu bạn có thể dễ dàng sử dụng dữ liệu mà người chuyên môn hơn đã tạo ra, và ứng dụng này làm được chính xác điều đó. Thông qua Asset Manager trong Unity Cloud, tôi có thể lấy dữ liệu tài nguyên chất lượng cao do các chuyên gia tạo ra và đưa thẳng vào dự án đang thực hiện. Hoặc trong cùng một công ty, các tài sản do những người chuyên về đồ họa hoặc dựng hình tạo ra có thể được chia sẻ giữa các nhóm và nhập vào dự án của tôi.

[25:48] Điều đó vô cùng hữu ích. Để cho bạn xem một ví dụ nhanh, bạn có thể thấy rõ kết cấu, phải không? Chất liệu này mang lại cảm giác giống như bảng điều khiển của một chiếc xe thật. Nếu tôi tự làm cái này, tôi sẽ phải học cách tạo bản đồ ánh sáng và bản đồ độ cao. Nhưng thay vì làm vậy, tôi chỉ cần vào Asset Manager trong Unity Cloud.

[26:16] Đó là một chất liệu da được thiết lập sẵn do một chuyên gia tạo ra, và hóa ra Unity đã cung cấp nó theo mặc định. Tôi đã nhập nó vào dự án của mình, kéo và thả, và thế là xong, kết cấu và chất liệu chất lượng cao này đã hoàn thành.

Hệ sinh thái Unity và bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) cho thiết bị

Tiếp theo là phần quan trọng nhất. Hệ sinh thái vô cùng quan trọng. Một điều mà tôi thực sự đánh giá cao ở Unity chính là điều này.

[26:48] Cách đây một thời gian, có một thiết bị gọi là Oculus Rift. Khoảng năm 2013, nó ra mắt cùng thời điểm với HoloLens. Theo như tôi nhớ, Unity đã hỗ trợ môi trường ảo từ thời điểm đó rồi. Kể từ đó, rất nhiều tài liệu tham khảo đã được tích lũy xung quanh việc hỗ trợ đó, đặc biệt là các bài hướng dẫn và cẩm nang thực hành được viết dành riêng cho Unity.

[27:20] Điều đó đã tạo ra một môi trường mà ngay cả những người như tôi, không có kiến ​​thức nền tảng nào cả, cũng có thể phát triển một thứ gì đó bằng Unity. Do đó, các công ty sản xuất thiết bị lớn như Meta đang phát triển và phân phối bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) riêng của họ dựa trên Unity. Vậy lợi thế ở đây là gì? Những người như tôi, không có kiến ​​thức về lập trình, có thể gặp khó khăn khi làm việc với tương tác phần cứng.

[27:53] Nhưng nếu bạn sử dụng SDK, tất cả các khối xây dựng dựng sẵn cho thiết bị cụ thể đó đã được cung cấp. Vì vậy, đối với những việc như triển khai giao diện người dùng, tôi có thể xây dựng nó bằng cách sử dụng SDK đã được cung cấp sẵn, và khi đến những gì tôi muốn xây dựng, nó tạo ra một môi trường mà tôi có thể tập trung hơn vào điều đó. Đó là lợi thế lớn nhất, và đó là lý do tại sao tôi chọn Unity.

Ví dụ minh họa: đánh giá độ ồn và rung động của xe thông qua thiết bị đeo đầu.

[28:29] Vậy bây giờ tôi sẽ giới thiệu ngắn gọn cho các bạn, thông qua một video, loại chương trình mà tôi đã phát triển bằng cách sử dụng cái này. Đây là một hệ thống độc lập, cho phép bạn dễ dàng mang tai nghe đi bất cứ đâu, bất cứ lúc nào và đánh giá độ ồn, rung động và độ xóc (NVH) của xe. Vì nó được xây dựng từ dữ liệu CAD thực tế,

[29:06] Nó khớp với chiếc xe thật ở tỷ lệ 1:1. Kích thước hoàn toàn trùng khớp với xe thật. Như tôi đã đề cập trước đó, thông qua Meta SDK, tính năng theo dõi tay và theo dõi đầu được triển khai trực tiếp. Giao diện người dùng ở đây cũng sử dụng Meta SDK.

Tạo ra âm thanh vô hình tương tác

[29:38] Điều này dựa trên dữ liệu thử nghiệm của chúng tôi và những gì bạn đang nghe là tiếng ồn mô phỏng. Như tôi đang trình bày, tiếng ồn thường không phải là thứ bạn có thể nhìn thấy hoặc tương tác như dữ liệu. Vậy làm thế nào để chúng ta tiếp nhận những âm thanh vô hình đó và tương tác với chúng theo cách mà mọi người có thể dễ dàng hiểu được? Đó là ý tưởng đằng sau phương pháp tiếp cận ban đầu mà tôi đã áp dụng.

[30:15] Và khi chúng tôi đánh giá một chiếc xe thực tế, phần khó nhất là cảm giác như có tiếng ồn phát ra từ đâu đó phía sau xe, nhưng trong khi lái thử, tôi không thể đi tìm nó được. Nhưng đây là bản phát lại dựa trên dữ liệu mà tôi đã đo được trên đường đua. Như vậy, tôi có thể di chuyển đến khu vực phát ra tiếng ồn và xác định nguồn gốc của tiếng ồn. Tính năng này cho phép bạn xem xét từng nguồn tiếng ồn riêng lẻ.

[30:45] và xem mức độ đóng góp của nó là bao nhiêu. Bạn có thể chọn từng cái một và nghe chúng. Và ở đây, để giúp dữ liệu nhiễu dễ hiểu hơn, chúng tôi đã giới thiệu tính năng phân tích tần số. Nó cho phép bạn thấy được đặc điểm tần số của nguồn nhiễu đó, giúp bạn dễ dàng hiểu hơn. Vì vậy, ngay cả khi bạn không hiểu sâu về tiếng ồn, bạn vẫn có thể tương tác với nó, xem nó dưới dạng số liệu và hiểu nó một cách trực quan hơn bằng cách nhìn và nghe thấy nó.

Hỗ trợ các quyết định đầu tư

[31:21] Vì vậy, với dữ liệu tiếng ồn được xử lý như thế này, nếu chúng ta giảm chi phí hoặc thay đổi vật liệu, chúng ta có thể mô phỏng hiệu suất NVH của xe sẽ thay đổi như thế nào và cung cấp các ý tưởng và hiểu biết sâu sắc. Ví dụ, giả sử chúng ta đầu tư một khoản tiền nhất định. Nếu, dựa trên đánh giá này, chiếc xe không thay đổi nhiều, thì chúng tôi có thể quyết định không đầu tư vào đó.

[31:50] Vì vậy, nó được phát triển như một tính năng giúp người ra quyết định thu hẹp các lựa chọn của họ. Vì vậy, trọng tâm ở đây là đánh giá hiệu suất NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc) của xe trước khi chế tạo nguyên mẫu và sử dụng kết quả đó để đề xuất hướng đi. Thông qua đó, chúng tôi hướng đến mục tiêu không phát thải, giảm lượng khí thải carbon và đóng góp vào quản lý bền vững.

Lời kết

[32:24] Để tóm tắt nhanh, trước hết, xác thực kỹ thuật số không còn là tùy chọn nữa. Trong lĩnh vực phát triển xe hơi hiện nay, đó là hướng đi mà chúng ta cần phải theo đuổi, và nó đã trở thành một trong những cách để đạt được điều đó. Và ở một khía cạnh khác, tôi muốn diễn đạt như thế này. Một ý tưởng chỉ là một ý tưởng nếu bạn không hành động hoặc biến nó thành hiện thực. Nếu bạn có một ý tưởng, việc biến nó thành hiện thực mới là điều mang lại giá trị cho ý tưởng đó.

[32:55] và Unity là một nguồn cảm hứng thực sự để biến ý tưởng đó thành hiện thực. Cảm ơn.