虛擬現實技術在智慧旅游中的應用

虛擬現實技術在智慧旅游中的應用

虛擬現實技術

虛擬現實（Virtual Reality,VR）的概念是在20世紀80年代初由美國VPL Research公司創始人之一Jar Jaron Lanier正式提出。2000年以后，VR技術整合發展中的XML,JAVA等先進技術，應用強大的3D計算能力和交互式技術，提高渲染質量和傳輸速度，進入了嶄新的發展時代。

虛擬現實技術又稱“靈境技術”，是一項綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互[資助項目：國家科技支撐計劃子課題，漫游麗江古城三維系統開發（2012BAH50F02)]技術、傳感技術、人工智能等領域，它用計算機生成逼真的三維視聽嗅等感覺，使人為參與[]者通過適當裝置自然地與虛擬世界進行體驗和交互作用。目前，虛擬現實技術正在廣泛地應用于旅游、軍事、建筑、工業仿真、醫學、文化教育等領域。

可行性分析

虛擬現實技術作為一門嶄新的綜合性信息技術，具有三個最基本的特征(簡稱3I):①“沉浸(Immersion)”特征:從過去人只能從計算機系統的外部去觀測其處理結果,到人能沉浸到計算機系統所制造的環境之中,即參與者具有身臨其境的沉浸感;②“交互(Interaction)”特征:從過去人只能通過鍵盤、鼠標與計算機環境中的單維數字化信息發生交互作用,到人能利用多種傳感器(如數據頭盔、手套、眼鏡等)與多維化信息的環境發生交互作用;③“構想(Imagination)”特征:從過去的人只能從以定量計算為主的結果中得到啟發而加深對事物的認識,到人有可能從定性和定量相結合的環境中得到啟發而加深對事物的認識并萌發新意。

智慧旅游與傳統旅游最根本的區別在于“智慧”，除了旅游信息化之外，更加注重新技術的應用，以實現旅游者的自主體驗，將虛擬現實技術應用到智慧旅游中，使其突破傳統旅游的限制，實現虛擬旅游，它是傳統旅游的拓展，同時也服務于傳統旅游。其優勢主要體現在以下幾個方面：

（1）能逼真動態地展現旅游景點,給人以身臨其境的沉浸感；

（2）具有顯著的人機交互功能,具有較強操作性；

（3）通過互聯網隨時隨地進行旅游體驗，而且多數都可以免費體驗；

（4）設計者可以加入附加功能，例如語音導游、門票預定、特產宣傳、線路推薦等；

（5）伴隨著技術的成熟,虛擬現實的開發成本在不斷下降。

研究現狀

虛擬現實技術與旅游業的結合給旅游業和虛擬現實技術雙方都帶來了新的發展機會，而這兩者的結合方式與結合程度仍在不斷前進，與此相關的研究也正經歷著變革與完善。目前主要應用于以下幾個方面：

（1）現存景觀的虛擬旅游。一方面可以滿足一些沒有到過或沒有能力到該景點的游客的游覽需求,如故宮虛擬旅游、天山虛擬旅游、喜馬拉雅虛擬旅游、異國風情虛擬旅游等;另一方面,可以對現存旅游景點起到預先宣傳,擴大影響力和吸引游客的作用。

（2）再現景觀的虛擬旅游。這是針對不存在或即將不復存在的旅游景觀而展開的,它不僅具有保存價值,而且還可以滿足某些人的好奇心,甚至給人們懷舊心理以某種程度上的安慰,如對昔日三峽風光的虛擬旅游。

（3）未建成景觀的虛擬旅游。這是針對正在規劃建設中但未完全建成的旅游景點而展開的,其目的主要起到一種先期宣傳和吸引游客的作用。

（4）目前人類還不太可能到達的虛擬旅游。如太空旅游、地核旅游、深海旅游等。

目前，國內的虛擬旅游正處于發展階段，其研究也主要側重于應用，同時涌現了許多優秀的虛擬現實網站，如全景客、菲卡全景、丁丁貓等。

關鍵技術與實現方案

智慧旅游中的虛擬現實系統是一項極其復雜的系統工程,它是根據傳統的規劃設計理念,采用現代高科技手段和綜合集成思想進行建庫、模擬、分析、處理的。

硬件系統:a.跟蹤系統:用以確定參與者的頭、手和軀體的位置;b.觸覺系統:用以提供力與壓力的反饋;c.音頻系統:用以提供立體聲源和判定空間位置;d.圖像生成和顯示系統:用以產生視覺圖像和立體顯示;e.高性能計算處理系統:應具有高處理速度、大存儲容量和強聯網特征。

軟件系統:一般包括操作系統、數據庫系統軟件、GIS軟件、圖像處理軟件、系統開發軟件等。要求軟件系統能接受各種高性能傳感器的信息;能生成立體動畫顯示的圖像;能把多種數據庫、多種GIS軟件、CAD軟件進行調用和互聯。

智慧旅游的虛擬現實系統流程:首先，要收集各種數據，建立背景條件數據庫和目標條件數據庫;其次，把背景條件數據輸入虛擬現實技術處理系統進行處理，生成具有沉浸感和交互能力的虛擬背境;第三，把目標條件數據輸入虛擬現實技術處理系統進行處理，生成具有沉浸感和交互能力的虛擬建筑物、游線、服務等旅游產品;第四，把虛擬背景與虛擬旅游產品疊加，通過人機對話工具，讓游客、業主或規劃設計人員進入虛擬旅游環境中漫游和親身體驗，提出意見并不斷進行修改，最終生成最佳規劃設計方案。

采用基于實景圖像的虛擬信息空間

基于實景圖像虛擬現實技術開發虛擬旅游系統適合于兩種方式:其一，可針對現有旅游景觀進行虛擬旅游，通過這種方式的虛擬旅游，不僅可以起到對旅游景點宣傳、擴大影響力和吸引游客的作用，而且還能夠在一定程度上滿足沒有條件到達旅游景點的游客的游覽和審美的需求，如泰山虛擬旅游、八達嶺長城虛擬旅游、珠穆朗馬峰峰頂游以及異國風情游等;其二，可針對現在已經不存在的旅游景觀或是即將不復存在的旅游景觀而展開虛擬旅游，這可以再現已不存在的旅游景觀，或是即將不復存在的旅游景觀，具有景觀珍藏的意義，如對于原三峽風景區的虛擬旅游、某些著名古建筑重建或裝修前原貌觀光等。基于實景圖像的虛擬現實技術所構建起來的虛擬旅游系統，避開了復雜的場景建模與繪制，實現了自然風景的虛擬觀光旅游。就技術本身而言，它在工作量、網絡帶寬、計算機硬件等各方面降低了要求，從而為虛擬現實技術的實際應用創造了條件，結合時下發展起來的旅游電子商務業，其應用前景十分廣闊。

實現一個虛擬旅游系統涉及到三方面的技術:一是利用Web GIS的電子地圖支持功能實現地圖的生成、管理、顯示和網絡共享;二是利用基于實景圖像的虛擬現實技術生成全景圖像;三是利用Java applet與Web GIS相結合完成全景圖像的網絡漫游，再輔以友好的用戶界面，使用戶能以真實的感覺“進入”地圖觀賞美景。

(上海創圖計算機科技有限公司諶平胡曉輝)