劉 奇,王 慧,謝偉龍
(鄂爾多斯應用技術學院,內蒙古 鄂爾多斯 017000)
隨著旅游業的發展和人們對新奇體驗的追求,虛擬現實技術(Virtual Reality, VR)在旅游領域的應用逐漸受到關注。鄂爾多斯響沙灣作為中國的自然景觀和文化遺產,吸引了眾多游客。然而,由于時間、距離或其他限制,無法親臨現場的人們錯過了這一獨特體驗。因此,本文旨在研究如何利用VR技術為無法親臨鄂爾多斯響沙灣的人們提供身臨其境的旅游體驗。
VR技術即虛擬現實技術(Virtual Reality),是20世紀產生的一項新興技術,綜合了計算機技術、網絡技術、仿真技術等多種信息技術。它利用計算機與空間數據進行結合,產生虛擬環境,再由特定的設備將產生的虛擬環境以實時的三維空間形式呈現給用戶,通過“欺騙”使大腦產生全新的視覺體驗。VR技術誕生以來,相關產品也不斷迭代優化,使用范圍也不斷擴大。5G技術的研發成功為促進VR技術的改進提供了巨大的技術支持,千兆帶寬以及5G網絡將會給用戶帶來更好的服務體驗,不僅妥善解決了時延和丟包問題,聲音和視頻也能夠保持高度同步。VR技術可應用于視頻直播、視頻點播、視頻游戲以及垂直行業的多個應用場景,可以拉近人與人、人與物之間的距離,為用戶呈現沉浸和互動的感受。因此,VR技術在旅游行業將會有廣闊的應用前景[1]。
VR旅游是指利用虛擬現實技術,通過計算機生成的虛擬環境來模擬真實的旅游體驗[2]。它通過穿戴式設備(如頭戴式顯示器)將用戶完全沉浸在虛擬的景觀、場景或地點中,使其可以在虛擬空間中自由探索、觀光和互動。
近年來,盡管VR旅游在技術和應用方面取得了一些進展,但仍然面臨一些挑戰。其中之一是成本問題,高品質的VR設備和內容制作仍然相對昂貴[3]。另外,雖然虛擬現實可以提供沉浸式的體驗,但它仍然無法完全替代真實的旅行經歷,人們還是更愿意親身去感受目的地的風景和文化。然而,隨著技術的進一步改進和成本的降低,VR旅游有望繼續發展和創新。隨著顯示技術的不斷改進,未來的VR設備可能會提供更高的分辨率和更真實的視覺體驗[4]。這將增強用戶的沉浸感,使他們更接近真實旅行的感覺。感官體驗的進一步改進,除了視覺體驗外,未來的VR技術可能還會更好地模擬聽覺、觸覺和嗅覺體驗。例如,通過添加聲音效果、震動反饋和香氣釋放,使用戶能夠更全面地感受虛擬旅游目的地的環境。社交互動功能不斷增強。目前,VR旅游主要是個人體驗,但未來可能會引入更多的社交互動功能。用戶可以與其他人一起虛擬旅游,共享體驗并與他們進行互動,從而增加社交和聯機游戲的元素。
場景系統中的模型采用3DsMax進行搭建。為了更加貼近響沙灣的實景情況,本系統采用Photoshop在一些模型中進行了相應貼圖;主場景采用了Ideavr進行搭建,在場景里主要包括了人機交互、漫游、碰撞檢測、場景跳轉等功能。該場景具體的功能模塊主要包括虛擬景點導覽模塊,沙漠探險模塊、文化體驗模塊、夜晚篝火派等,如圖1所示。

圖1 系統功能模塊
3.2.1 視覺系統
VR中的視覺系統主要涉及頭戴顯示器(Head-Mounted Display,HMD),它通過顯示器將虛擬環境呈現給用戶的眼睛。這些HMD通常包含高分辨率的顯示屏、鏡片和傳感器,可以追蹤用戶的頭部運動以實現逼真的視覺效果。
3.2.2 聲音系統
為了增強虛擬環境的沉浸感,VR通常還使用立體聲音效。用戶可以通過耳機或內置揚聲器來感受環繞聲效果[5]。音頻系統可以模擬距離、方向和空間反射等聲音特性,使用戶能夠感知和定位虛擬環境中的聲音來源。
3.2.3 運動追蹤系統
為了使用戶能夠在虛擬環境中自由移動并與環境進行交互,VR場景通常使用運動追蹤系統。這些系統可以追蹤用戶的身體動作和手部動作,以便在虛擬環境中呈現相應的動作。常見的運動追蹤技術包括:基于攝像頭的視覺追蹤、慣性測量單元(IMU)和激光跟蹤。
3.2.4 觸覺反饋系統
為了增強用戶與虛擬環境的互動體驗,VR場景還可以使用觸覺反饋系統。這些系統可以通過手柄、手套或其他設備向用戶傳遞觸覺刺激,如震動、力反饋或觸覺壓力,以模擬虛擬環境中的物體觸感[6]。
3.2.5 物理模擬系統
某些VR場景可能需要模擬真實世界的物理行為,如重力、碰撞和動力學效應。在這種情況下,物理引擎可以用于模擬和計算虛擬環境中物體的物理行為,以實現更逼真的交互和仿真效果。
用戶可以通過VR設備在鄂爾多斯響沙灣的各個景點進行虛擬導覽,可以欣賞到壯麗的沙漠、沙丘和廣袤的草原。該系統還提供了高質量的虛擬現實圖像和音效,不僅讓用戶身臨其境地感受到鄂爾多斯響沙灣的美麗,還可以根據自身喜好去選擇下一個景點。
用戶可以通過VR來參與沙漠探險活動,體驗駕駛沙漠越野車、騎駱駝或參加滑板沙丘等刺激的活動。通過VR技術,用戶可以感受到駕駛越野車的震動、沙丘滑行的速度和風的呼嘯聲,增強沙漠探險的真實感的同時欣賞響沙灣的美景,如圖2所示。

圖2 沙漠場景搭建
鄂爾多斯響沙灣位于庫布齊沙漠的最東端,擁有許多的文化與傳說,如相傳唐朝武周年間,八仙之一張果老倒騎千里神驢,來到滕州城(今鄂爾多斯地區),在一棵木瓜樹下乘涼睡著了。好奇的孩童往驢背上袋子捅了一下,里面流出沙子來,一發不可收。張果老被吵醒,眼前已是一片沙海,形成了現在的庫布齊沙漠。他無比懊悔,用神指一劃。在沙漠東端劃出一個沙灣,形成響沙灣。這種有趣的傳說可以進一步吸引用戶。用戶不僅可以通過VR設備來了解響沙灣形成的歷史傳說,還可以通過VR設備參觀蒙古族的傳統蒙古包、欣賞民俗表演等。通過虛擬現實技術,用戶可以近距離觀看和互動,更加深刻地了解響沙灣文化。
用戶可以通過VR技術在鄂爾多斯響沙灣的湖泊上體驗漂流,可以搭乘虛擬船只,在湖面上暢游,欣賞湖水的清澈和周圍的風景。系統可以模擬船只的搖擺和湖水的波動,使用戶獲得身臨其境的感覺。在該模塊中,為防止出現穿墻現象,添加了剛體。
用戶可以參加虛擬的夜晚篝火派對,可以與虛擬的其他用戶互動、品嘗當地美食、觀看文藝表演和欣賞民謠歌曲。通過虛擬現實技術,用戶可以感受到夜晚的星空、篝火的溫暖和派對的歡樂氛圍。在該模塊中需要進行人機交互,因此,在該模塊中添加了人機交互記錄。
通過運用VR技術,深入研究了響沙灣旅游區的數字化開發,為旅游行業帶來了新的前景和機遇。響沙灣旅游區可以利用VR技術來呈現壯麗的沙丘和迷人的沙漠風光。用戶可以穿戴VR設備,感受風沙的觸感和呼嘯聲。這種逼真的虛擬體驗不僅提供了視覺上的享受,還能帶給用戶身心的放松與愉悅,打破了時空限制,提供了更加豐富的體驗。通過VR技術,用戶可以選擇參與沙漠探險等活動,感受速度和刺激。用戶可以攀登高聳的沙丘,俯瞰整個響沙灣的壯麗景色,創造難忘的探險體驗。這種虛擬現實中的互動性使旅游更加多樣化和吸引人。最后,希望文章的研究成果能為響沙灣旅游區的發展和數字化開發提供有益的參考和指導,促進旅游行業的可持續發展和創新。