基于VR技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

【摘要】隨著我國旅游業(yè)的快速發(fā)展，旅游市場對(duì)旅游專業(yè)人員的需求與日俱增，對(duì)旅游實(shí)訓(xùn)教學(xué)提出了更高的要求。本文分析了基于VR技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)較傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)模式的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合VR技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】VR；虛擬現(xiàn)實(shí)；旅游實(shí)訓(xùn)

隨著我國旅游業(yè)的快速發(fā)展，旅游市場對(duì)導(dǎo)游等旅游專業(yè)人員的需求與日俱增，各高校特別是職業(yè)技術(shù)學(xué)院相繼開辦旅游專業(yè)。旅游專業(yè)課程教學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，這些課程是培養(yǎng)一名專業(yè)導(dǎo)游員的基本課程，也是導(dǎo)游從業(yè)資格考試的必考科目。目前旅游實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀卻不容樂觀，存在項(xiàng)目單調(diào)、偏重理論、缺乏操作、經(jīng)費(fèi)少、實(shí)訓(xùn)基地缺乏等問題?；赩R技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可以從根本上脫離傳統(tǒng)教學(xué)的模式，以培養(yǎng)學(xué)生操作能力為中心，通過為學(xué)生創(chuàng)造逼真的模擬情景、以場景演練為主，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，以培養(yǎng)出符合旅游市場需求的專業(yè)導(dǎo)游人員。

一、基于VR技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)有各高校旅游實(shí)訓(xùn)通常采用與景區(qū)、酒店等單位按照互惠互利的原則建立合作關(guān)系，由學(xué)校向景區(qū)、酒店推薦學(xué)生實(shí)習(xí)，景區(qū)、酒店提供實(shí)習(xí)的設(shè)施，達(dá)到完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃的目的。這種傳統(tǒng)模式缺點(diǎn)很多：一是成本高。學(xué)校與相關(guān)單位合作建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地存在一定的成本投入，同時(shí)大量的學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，吃住行的費(fèi)用也是很大一筆開支。二是風(fēng)險(xiǎn)高。大量的學(xué)生離開學(xué)校外出到實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)校需要為學(xué)生的人生安全承擔(dān)很高風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)一些實(shí)訓(xùn)操作行為也可能有一定危險(xiǎn)。三是限制較多。每個(gè)實(shí)訓(xùn)基地能夠教學(xué)的內(nèi)容有限，由于成本限制，學(xué)校不能建設(shè)足夠數(shù)量和類型的實(shí)訓(xùn)基地，做到全覆蓋。而基于VR技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)正好能夠解決以上問題：一是可以節(jié)省成本。學(xué)校只需要前期一次性投入建設(shè)基于VR技術(shù)的旅游實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在校內(nèi)便可以模擬各類景區(qū)環(huán)境，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，獲得與真實(shí)景區(qū)一樣的體驗(yàn)。二是可以最大程度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。學(xué)生實(shí)訓(xùn)不離校，人生安全有了很大的保障。而且學(xué)生在虛擬景區(qū)環(huán)境中，可以放心地進(jìn)行操作，不必?fù)?dān)心出現(xiàn)危險(xiǎn)。三是打破時(shí)空限制。各種類型、規(guī)模的景區(qū)環(huán)境，不同的季節(jié)，不同的時(shí)間，不同的旅游人群，都可以迅速地切換，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生。

二、采用的主要技術(shù)

VR技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，并通過多種專用設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，從空間和位置上來模擬人類視覺、聽覺、觸覺等感受，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互，從而達(dá)到身臨其境的效果。它是一種綜合性的技術(shù)，涉及的領(lǐng)域很多，例如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)等。與傳統(tǒng)的視窗操作界面相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人機(jī)交互上有了本質(zhì)的區(qū)別。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在操作性強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)教育領(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用前景。

早在20世紀(jì)80年代，美國宇航局（NASA）就開展了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了一定的研究成果，引起了社會(huì)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛關(guān)注。進(jìn)入90年代后，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)迅速發(fā)展和不斷改進(jìn)，通過計(jì)算機(jī)制作具有大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)畫成為可能，實(shí)用的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備才開始進(jìn)入市場。近年來，隨著顯示技術(shù)的日漸成熟和移動(dòng)終端圖形處理能力的不斷增強(qiáng)，多家主流消費(fèi)電子廠商相繼發(fā)布消費(fèi)級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品，虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備開始大行其道，成為大眾化產(chǎn)品。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要具有以下三個(gè)基本特性：一是交互性。傳統(tǒng)的人機(jī)交互指通過鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器等輸入輸出設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性指的是使用者與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間以近乎自然的方式進(jìn)行交互。使用者可以通過各類先進(jìn)的傳感器來獲得逼真的感受，還可以通過語言、肢體動(dòng)作等自然技能，對(duì)虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行操作。二是沉浸性。沉浸性又稱為臨場感，指使用者感受到以第一人稱存在于虛擬世界中的真實(shí)程度，真實(shí)程度越高，VR系統(tǒng)的性能越高。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)根據(jù)人類的視覺、聽覺和觸覺等感官生理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)模擬出逼真的三維圖像、聲音和觸感；使用者通過頭盔式顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互式設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，使自己融入到虛擬環(huán)境中，以為周圍的一切都是真實(shí)存在的世界。三是想象性。想象性是指在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，用戶可以根據(jù)所感知的多種信息，并結(jié)合自身的行為，通過邏輯判斷等思維過程，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的進(jìn)展進(jìn)行聯(lián)想，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的深層次規(guī)律性。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)根據(jù)旅游實(shí)訓(xùn)教學(xué)特點(diǎn)應(yīng)達(dá)到以下系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)使用者自主游覽，使用者可以任意行走并全方位觀察周圍環(huán)境，可以聽到語音講解，看到圖文介紹，使用者可以全方位、立體化地感受所處環(huán)境，并學(xué)習(xí)如何向游客進(jìn)行講解；二是實(shí)現(xiàn)模擬導(dǎo)游，使用者以一個(gè)虛擬導(dǎo)游的形象進(jìn)入景區(qū)，模擬導(dǎo)游活動(dòng)；三是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)游能力測試，由系統(tǒng)將應(yīng)試者置身于某個(gè)景點(diǎn)，應(yīng)試者根據(jù)所處環(huán)境進(jìn)行導(dǎo)游相關(guān)能力的測試。

四、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

一是旅游景點(diǎn)交互漫游。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最基本的特性就是交互性，本系統(tǒng)可以通過操縱手柄、重力感應(yīng)手柄、動(dòng)作感應(yīng)傳感器等操作設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在虛擬旅游環(huán)境中的前、后、左、右方向上的交互行走，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)隨意左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、仰視、俯視等動(dòng)作。使用者置身于虛擬景點(diǎn)其間，指導(dǎo)教師可以通過話筒進(jìn)行講解，學(xué)生可以在任意距離、任意位置觀察場景中的景物和圖文資料。

二是景點(diǎn)信息查詢。在虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中建立景點(diǎn)信息數(shù)據(jù)庫，用戶使用操作手柄、重力感應(yīng)手柄、動(dòng)作感應(yīng)傳感器等操作設(shè)備選擇景點(diǎn)中的各種元素，可以獲得元素相關(guān)信息，包括文字、圖文材料等。教師可以將元素相關(guān)的視音頻、圖文材料等資源整合在系統(tǒng)中，作為教輔資料，實(shí)時(shí)向使用者推送。使用者在場景中行走游覽的同時(shí)，也獲得了與該場景相關(guān)的各種元素的資料，對(duì)景點(diǎn)有更深刻、更全面的認(rèn)識(shí)。

三是關(guān)鍵景點(diǎn)切換。在虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)虛擬場景中設(shè)定關(guān)鍵場景的快捷切換功能，實(shí)現(xiàn)迅速切換至該景點(diǎn)，可以忽略掉一些不重要的游覽過程，有針對(duì)性地選擇要游覽的關(guān)鍵場景，方便了操作，節(jié)約教學(xué)時(shí)間。

四是自動(dòng)講解模式。在虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)集成基于虛擬旅游景點(diǎn)，帶有教學(xué)音、視頻的三維動(dòng)畫，主要用于教師不在教學(xué)現(xiàn)場，學(xué)生自主進(jìn)行學(xué)習(xí)的場景。在自動(dòng)講解模式中，教師也可以隨時(shí)切入到系統(tǒng)場景中，針對(duì)重點(diǎn)景點(diǎn)做補(bǔ)充講解。

五是教學(xué)與測試雙模式。在虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)除了支持教學(xué)功能，還提供針對(duì)應(yīng)試者的測試模式。關(guān)閉景點(diǎn)信息數(shù)據(jù)庫，由系統(tǒng)將應(yīng)試者置身于某個(gè)景點(diǎn)，應(yīng)試者即可根據(jù)所處的虛擬景點(diǎn)，模擬進(jìn)行導(dǎo)游活動(dòng)。系統(tǒng)可以錄制應(yīng)試者的操作過程及聲音，教師可以根據(jù)這些錄像來評(píng)估應(yīng)試者的成績，應(yīng)試者也可以觀看自己測試操作的回放來分析自身缺點(diǎn)，有針對(duì)性地改進(jìn)自己的導(dǎo)游活動(dòng)。

六是題庫設(shè)置。老師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，隨時(shí)添加補(bǔ)充一些與景點(diǎn)有關(guān)的練習(xí)題，有利于老師對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握程度進(jìn)行了解，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。

五、結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正廣泛應(yīng)用于教學(xué)的很多領(lǐng)域。但是目前虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的推廣仍然存在很多問題，例如：景點(diǎn)眾多且景點(diǎn)面積廣，數(shù)據(jù)采集量大，建模工作量很大；虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件設(shè)備價(jià)格昂貴，前期建設(shè)投入較大；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)的教學(xué)模式在教育觀念、教師的素質(zhì)要求、教學(xué)方式等方面存在著較大差異。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，硬件設(shè)備的價(jià)格必然會(huì)更加便宜，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中將會(huì)更加普及，為我們的旅游實(shí)訓(xùn)教育事業(yè)增添更加強(qiáng)大的動(dòng)力。

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作者簡介：王嵐（1982—），女，漢族，碩士，四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：旅游文化。