基于無人機AR交互技術的旅游模式研究

駱德軒 郭嘉豪 胡耀平 丁群

摘? ?要：近幾年隨著科技產業的發展，不同技術的充分融合將開辟出一片新的“藍海”。本文通過分別分述現今無人機、增強現實及旅游的市場現況及三者組合應用、綜合運用的現狀，提出無人機AR交互技術在旅游中應用的新型旅游模式。通過分析該模式下的實際運用場景、與現今組合應用的對比及未來相關產業的發展前景，進一步進行模式的論證及預測。

關鍵詞：無人機? 增強現實? 交互? 旅游新模式

中圖分類號：TN919.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0241-03

如今，無人機市場在逐年增長，無人機的應用也越來越廣泛;AR（增強現實）技術在經過了幾年的瓶頸期后逐漸變得成熟，應用場景也變得越來越多;隨著國內人均消費能力的上升，人們越來越注重精神消費，尤其在旅游方面，人均旅游次數在逐年上漲。當無人機、AR及旅游三者結合，將會產生什么樣的效果？其市場前景將會如何？針對上述問題，本文將逐一進行分析和探討。

1? 市場背景

1.1 無人機行業現狀、市場規模

目前，無人機民用應用領域的發展以消費級為主，根據當前無人機市場的發展狀況，無人機在民用領域的市場規模在未來勢必會與更多前沿技術進行結合，滲透到更廣的日常生活領域。

我國的民用無人機行業優勢在于對無人機生產制造產業鏈有管理機制、高度利用我國“世界工廠”的制造優勢、在行業未成型時已設想引入國際市場的營銷策略這三方面。

前瞻產業研究院于2018年發布的《2018年無人機行業現狀與發展趨勢報告》中提及，2015年則被稱為“無人機元年”，該年無人機市場規模達到66.4億元;2017年，無人機市場達到121.3億元，民用無人機占比55%，由此可見，無人機市場在增長的同時，民用無人機市場占比也在逐漸擴大。

1.2 AR游戲及AR旅游市場概況與發展現狀

近年來，便攜移動電子設備的普及與發展，硬件設備更新換代速度加快，許多含有AR（增強現實）元素的應用型軟件程序被開發使用。《精靈寶可夢Go》這一移動端手機游戲在2016年興起后，蘋果及谷歌公司迅速發布了相關的AR開發工具 。

蘋果iARKit以全新增強現實為框架，可用于AR增強現實開發，支持兩部設備分享同樣的虛擬物品;谷歌ARCore是搭建增強現實應用程序的軟件平臺，利用云軟件和設備硬件的進步，使虛擬與現實世界更完美的結合在一起[1]。

AR增強現實技術目前通過手機、眼鏡等硬件設備將實時的圖像疊加在現實之中，借助目標識別等研發技術使虛擬物體嵌入真實世界，達到真假結合的互動效果。現如今AR游戲的突破點在于改變原有的手機眼鏡等載體，提升體驗者與游戲的交互。

1.3 傳統旅游市場總概況

從1984年開始，游客從約2億人次擴大到2016年44億人次，增長了21倍[4]。伴隨著第三產業廣泛應用移動互聯網，旅游業正成為傳統行業轉型發展和新興行業創新發展的重要試行領域。

自2014年以來，旅游產業在不停地發展，據2017年抽樣調查國內旅游結果顯示，國內旅游數值達到50.01億人次，比上年同期增長12.8%。2018年，國內旅游人數55.39億人次，比上年同期增長10.8%;旅游總收入達到5.97萬億元，同比增長12.3%。我國人均出游次數從1984年的0.2次到2018年達到3.5次，增長了17.5倍。

1.4 運用“無人機+AR”模式的旅游市場分析

2016年《Pokemon Go》AR游戲火遍全球，它不僅證明了AR商業潛力巨大，同時也顯示了消費者對相關技術興趣十足。而無人機的現有市場規模以及預測的發展前景，足以支持實現“無人機+AR”的旅游模式市場的萌發與前進。

2017年浙江省平湖市九龍山風景區的無人機創意公園已正式開園，此全國首家無人機創意公園不僅擁有數十平方公里的室內外合法空域，還加入了模擬飛行、VR/AR 設備體驗等體驗項目。此創意公園作為“無人機+AR”旅游模式的先河，符合本文的預想產品效果，證實此模式的成功率達到一定可行范圍。

2? “無人機”、“AR”及“旅游”的現有組合應用

2.1 “無人機+AR” 軟件應用

Droneprix AR 軟件是供新手用戶練習操作無人機的游戲。該游戲建立在無人機飛行及航拍的基礎上，將實景與AR游戲技術結合。Drone n Base（國外）與小米米兔遙控無人機安裝了紅外感應，可以進行多人紅外虛擬對戰。

無人機與AR技術的結合用在工程建筑領域可提高勞動效率。如在測量危樓時，在需檢測某建筑前通過AR建模建設一個理想狀態的樓房;檢測過程中，根據現場情況來控制不同的安全距離，通過AR增強現實技術進行實時對比，從而快速直觀地獲取危樓的情況[2]。

2.2 AR在旅游市場的應用

若在旅行過程中，AR提供了在一般情況下人類不能感知的信息，人們在景區里參觀和瀏覽時，途經景點的相關資料等信息能夠運用AR技術以一種直觀的方式展示出來。這一做法解決了ICH內容“難看見、難體驗”的問題[3]。

北京理工大學科研團隊運用AR技術將圓明園原景的輝煌重現到現實的遺址上，交融虛實場景。除了觀賞上能提高游客體驗外，AR技術在現實場景之上應用了圖像智能識別和空間成像技術，能即時為游客提供所需的理論性信息;通過設置旅游路線虛擬導覽標識，引導旅客以正確順序進行游覽[4]。

AR技術還可以將區域文化旅游商品有關的文化信息，讓枯燥乏味的數據更加可視化，吸引更多游客[5]。在國內，故宮在2017年推出的故宮月歷擁有極高的人氣，這也證明了“旅游文化創意產品與AR的結合有著廣闊的市場并且能夠產生巨大的經濟社會效益”。

2.3 現今無人機在旅游市場的應用

無人機旅游的最吸引人的一個特點在于便攜性，以便攜性為無人機旅游的基點，可以延伸出多角度、多維度旅游的特性。以便攜性為主要特色的無人機市場，前景十分可觀。

目前無人機的價格普遍高昂，操作技術要求較高，再加之不同景區對于無人機使用的條例繁多，普通游客想要運用無人機體驗不一樣的旅游模式則十分困難。因此，有些景區通過與無人機公司合作，在景區內劃分專門的航拍區域，減少了以往游客需要自行申請空域的繁瑣手續。如寧夏沙湖生態旅游區，該景區與DJI大疆創新共同建設航拍示范旅游點。景區的管理機構向當地空管部門申請飛行區域，努力打造成為航拍友好景區，航拍旅行模式將進一步得到規范。

3? 現今組合應用的分析及技術改進設想

3.1 現今組合應用的分析

在現今無人機與AR結合的應用中，飛行娛樂類產品設計注重游戲本身，追求刺激性，往往減少了對無人機的操作;而在工程行業中的應用能夠加快了工作的效率。若在該基礎上應用在旅游中并加以改進，為游客提供操控無人機飛行的機會，成為旅游景區的一大科技亮點，亦增加了旅游的“效率”，游客通過無人機將游覽更高更廣的區域。

而如今AR與旅游結合的應用中主要解決了讓游客看見不復存在的建筑;亦通過簡單的操作，利用AR技術輔助游客進行相關的游覽。但這兩種模式的結合均沒有讓游客在使用過程中進行參與，游客只是通過該結合應用進行觀看，更好地獲取相關的資訊。若在該結合應用中加入無人機，能夠提高游客在使用過程中的參與度，讓其參與無人機的操作。

在無人機與旅游結合方面，現有的模式是提供一個可飛行的空域讓無人機愛好者進行飛行。但該模式依舊局限于單純航拍，且這種模式還僅對于擁有無人機的游客有吸引力，受眾的范圍小。若對這種模式進行修改并融入AR技術，將進一步擴大受眾的范圍，同時通過AR的結合將進一步規范無人機飛行的范圍及航線。

3.2 技術改進設想

操縱員在操縱無人機飛行前先在地圖上選定無人機的途經點，并在途經點添加用MAYA及Unity制作好的 AR模型及相關游覽的劇情。通過大疆開發者SDK工具在接口處調用獲取無人機相機、云臺、飛控狀態等信息;通過運用大疆的代碼庫向無人機發送相關的飛行控制指令及獲取相關的地理信息，由此完成無人機的速度、高度、飛行范圍等部分飛行參數限制，從而提高無人機在飛行過程中的安全系數，減少發生相關“炸機”事故的發生。

在無人機飛行過程中，開發者通過將無人機與增強現實技術和定位技術進行結合，引導操縱員在預設的路徑中飛行。操縱員通過結合AR增強技術操控無人機，在無人機監視器上以第一飛行視覺進行實時互動游戲，讓其透過高科技產品體驗景色所帶來的視覺沖擊力的同時，為其創造沉浸式環境。

無人機與AR相結合的旅游產品，作為一種高科技新產品，在為旅游行業公司及機構的產品線注入新元素的同時，提供更具創新性、更滿足消費者需求的優化旅游方案，該方案可以幫助旅游公司和機構突破旅游行業當前的發展瓶頸，同時也為諸多游客提供更優越的用戶體驗。

4? 無人機AR技術在旅游相關行業的應用

4.1 無人機AR技術的使用流程設想

用戶在正式使用無人機前，先根據實際情況需要在目標范圍內選取較為空曠的場地作為無人機的飛行場所，通過多次對飛行場地周圍環境的勘測與空中拍攝取景設定無人機的飛行高度及無人機的飛行途經點;然后根據預定設計途經點的AR內容及相關游戲劇情。

在旅游方面應用時，無人機起飛后，運用增強現實技術指引無人機到達預先設置的途經點，后通過GPS衛星坐標法計算無人機到達預設的途經點后自動觸發預設的無人機與AR的互動劇情。用戶將操控無人機，通過無人機與AR交互的高科技產品感受實時景色帶來的視覺沖擊，同時使用不同的視覺角度欣賞到途經點的優美風景。在此過程中，用戶通過AR互動劇情了解到該觀賞點的信息，同時該產品也為用戶創造沉浸式的環境，促進用戶的參與度和積極性，使得用戶在現實世界中與物體產生聯系，獲得更好的交互式體驗。在用戶完成所有操作后，程序將識別當前無人機的電量。若此時無人機電量充足，將指引用戶操控無人機飛回起飛點;若無人機當前電量不足，無人機將自動迅速返回起飛點，結束此次無人機的使用。

4.2 無人機AR技術的旅游模式與現今旅游模式的對比

無人機AR互動游戲與旅游相結合，可以說是一種市場未曾出現的新物種。其創新點在于獨有的互動性與傳統旅游業中游客的被動接受截然不同，是一種全新的旅游體驗。無人機在飛行操作的過程之中，觸發景點中提前設置好的AR模式的內容，可以為旅客加入景點介紹與解說內容，豐富旅游體驗。傳統旅游行業的矛盾在于，群眾日益增長的旅游文化需求和原有旅游景點陳舊的吸引點相沖突。

“無人機+AR+旅游”是本論文提出的新的旅游模式，是基于“無人機+AR”的一種新的旅游模式，在旅游應用上，具有比普通無人機旅游更佳的沉浸感，同時還具有一定的交互體驗，將單純的觀光轉變為人與景區的互動。該理念的出現，可以對原有的旅游資源進行整合，激發更多市場可能性，打造具有創新性的旅游模式，促進國家新型旅游業的發展;該創新旅游模式的安全性也高于普通的航拍旅行。總結可得，其用戶體驗和安全性都較普通的“無人機+旅游”有著極大的提升。

4.3 無人機AR技術的旅游模式前景

國務院辦公廳于2016 年 5 月印發相關指導意見指出，我國低空空域范圍將提高，促進無人機產業發展。在2017年8月，民航局運輸司發布了相關辦法，對民用無人駕駛航空器從事經營性飛行活動的相關規范進行了規定及補充。在政策允許之內，無人機應用不斷在全球市場范圍推進。帶上無人機去旅游的新型模式即將到來，無人機與旅游業的相加將有無限的可能性。

旅行過程中，無人機可以拍攝讓人耳目一新的視頻和圖片，以不同的視角給予游客更加新鮮的感觀。而AR技術更是逐漸成為了其推銷旅游產品的新興手段。AR技術虛實結合、實時交互的特點，得到了旅游業的“青睞”，使其在業內應用范圍不斷拓寬。AR技術能充分優化游客體驗，為游客的一路觀光減輕了負擔，吸引更多游客的游覽入駐，進而創造更好的旅游市場。

根據旅游組織的預測，截至2020年，世界上的旅游人數將以每年3.8%的速度增長。另據世界旅游協會所得到的數據預測，至2020年，旅游行業的收入將達到16萬億美元，相當于全世界GDP的10%，提供的工作崗位達到了3億個，占全世界就業總量的9.2%。旅游產業牽動著經濟、社會、文化發展的脈絡，更是交織于這三大發展中。中國旅游業的發展最終目標是向提高人民群眾生活質量、提高社會經濟發展可持續性的目標前進。

Digi-Capital公司曾分析，到2020年AR的市場規模能夠達到1200億美元。我國于2016年開始出臺了相關AR技術的政策，扶持AR相關技術產業的發展。在國務院印發的“十三五” 規劃指出，要強化增強現實、虛擬現實等高新技術基礎的發展和前沿布局[6]。這為AR技術的發展提供了政策支持，為其廣泛應用指明了方向，更為中國旅游業持續興旺發展注入了更大的動力。

5? 結語

綜上所述，本文對現有的“無人機+AR”、“無人機+旅游”及“AR+旅游”的市場、應用方向進行了細致的分析，在此基礎上，本文提出了基于無人機AR交互技術在旅游中應用的新設想，進一步描述了該設想的流程并與現有的旅游模式進行了對比，給無人機、AR及旅游三者的延伸應用提供了一種可行性的結合方案。同時，對該方案的未來發展趨勢進行了相關的分析，相信該“無人機+AR+旅游”的模式將能在不久的將來實現且其將成為新的一片藍海。

參考文獻

[1] 蔡磊.基于AR的多人在線對戰游戲[D].內蒙古大學，2018.

[2] 王秦.AR技術在無人機中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（9）：89.

[3] 魏三強，王兵.AR技術在非物質文化遺產及文化旅游業中的應用[J].江漢大學學報：自然科學版，2016，44（4）：364-368.

[4] 孫芳芳.虛擬現實技術在旅游業的應用[J].江西科學，2007（3）：314-317.

[5] 余日季，唐存琛，胡書山.基于AR技術的文化旅游商品創新設計與開發研究[J].藝術百家，2013（4）：181-185.

[6] 魏三強.VR/AR/MR技術在景區中的應用與前瞻[J].吉林師范大學學報：自然科學版，2017，38（4）：129-135.