虛擬旅游平臺設計

賀媛媛 甄 義

（石家莊鐵路職業技術學院 河北石家莊 050041）

虛擬旅游平臺設計

賀媛媛 甄 義

（石家莊鐵路職業技術學院 河北石家莊 050041）

隨著經濟社會的不斷發展，我國的旅游業正在邁入一個蓬勃發展的新階段。然而，景區虛擬旅游平臺研究的滯后性正制約著旅游產業的進一步提升。以虛擬旅游平臺的功能應用為研究對象，通過研究平臺的開發目標、功能和技術需求以及體系結構構建等過程，設計虛擬旅游平臺的總體架構，該架構為景區的虛擬旅游平臺建設提供研究思路和借鑒經驗。

虛擬旅游 功能需求 平臺設計

1 引言

隨著社會經濟的發展，中國的旅游業也進入了一個蓬勃發展的時期。為了完善對旅游者的公共服務功能、提升旅游景區面向國際國內市場的服務能力，許多地區提出了“智慧旅游”的發展目標，虛擬旅游平臺在旅游景區的應用研究就是在這樣的大背景下提出的。國外虛擬研究的深度和廣度使得其開發的虛擬旅游產品在質量和數量上都處干領先水平，其虛擬旅游的研究大致分為虛擬旅游技術研究、虛擬旅游與現實旅游關系研究和虛擬旅游對現實旅游影響三個方面。埃及開發的“永恒的埃及”、瑞典打造的“虛擬瑞典”和美國設計的“第二生命”是其中經典的虛擬旅游產品。我國虛擬旅游起點比較低，但是發展迅速。國內虛擬旅游的研究大致分為虛擬旅游概念的討論、虛擬旅游技術實現、虛擬旅游的應用和虛擬旅游教育四個方向，而目前開發最為成功的當屬北京故宮博物院與IBM公司合作推出了“穿越時空的紫禁城”的虛擬旅游項目。

中國一個文明古國及資源大國，開發虛擬旅游平臺是我國旅游業發展的必然需要。目前，虛擬旅游的開發雖然起點低，但是潛力巨大，正處在一個蓬勃發展的時期，隨著虛擬現實技術的不斷發展，其在旅游業中的應用領域必將日益廣泛，這也是旅游業在新時代信息化、網絡化的必然趨勢。

2 虛擬旅游的理論

虛擬世界與現實世界相對，那么虛擬旅游與真實旅游也是相對的，虛擬旅游可以概括為：游客通過計算機、互聯網、多媒體等載體，在由虛擬現實技術創造的虛擬世界里旅游，并從中獲得旅游體驗的一種旅游方式。虛擬旅游可以在任何時間和任何有條件的地點進行。虛擬旅游不同于現實的旅游，所以虛擬旅游就擁有了它獨特的特征。交互性、沉浸性、自主性是虛擬旅游的三大主要特征，這三種特征各自獨立，但又互相依存、互相補充，缺一不可。

虛擬現實系統可以分為四種，分別是沉浸式虛擬現實系統、增強式虛擬現實系統、桌面式虛擬現實系統、分布式虛擬現實系統。由此，虛擬旅游平臺的存在形式可以分為：混合式虛擬旅游和完全式虛擬旅游。完全式虛擬旅游一般借助視覺聽覺頭盜、觸覺手套、覺發生器、數據服裝等多種傳感器將游客帶到一個高度仿真的虛擬旅游景區中。混合式虛擬旅游就是虛擬景物與現實景物相結合的虛擬旅游，它又分為兩種，分別是以現實景物為主體，加入虛擬景物來豐富顯示景觀的增強現實式虛擬旅游和以虛擬景物為主體，加入現實景物來豐富顯示景觀的增強虛擬式虛擬旅游，這種虛擬旅游平臺利用計算機等設備和虛擬的景點實現交互。

3 虛擬現實技術

虛擬旅游平臺就是采用虛擬現實技術開發的。虛擬現實技術以計算機操作為平臺，利用圖像生成技術、傳感器技術相結合，最后在網絡上形成的一個虛擬世界，用戶可以通過虛擬現實技術實現人與機器的互動，同虛擬世界里的對象進行交互操作，使用戶產生逼真的身臨其境感。虛擬現實技術的研究內容主要分為：人與場景的融合技術、物體對象的仿真技術、三維場景建模技術、圖形圖像的實時生成合成技術、計算機圖形處理研究、應用系統開發工具、系統集成技術、分布式虛擬環境、基于網絡的虛擬現實研究等八個方面。

虛擬現實技術分為兩類：

（1）基于圖形的虛擬現實技術。首先要根據現實的場景進行幾何建模，構造虛擬場景，再根據游客視角的轉換，添加紋理、燈光等渲染，最后通過感知設備在虛擬場景中漫游。用戶可以進入虛擬世界里，與其中的對象進行交互。基于圖形的虛擬旅游系統交互性較強、自由度較高，缺點則是工作量比較大，沉浸感有待提高，對軟硬件的要求較高。

（2）基于圖像的虛擬現實技術。首先是通過專業的數碼照相設備獲得清晰的圖像、視頻，然后利用軟件將連續的原圖進行拼接，構成一個完整的360度全景空間，再用專門的播放器瀏覽。用戶可以進行調整視角、放大縮小、前后左右上下移動等操作。基于圖像的虛擬現實技術沉浸感較強，成本、數據較少，瀏覽速度快。其缺點在于固定的視角，交互性表現較差，而且只適合存在的旅游景區場景構建，無法對規劃建設中的旅游景點場景實現漫游。

虛擬旅游的技術實現流程首先是應用繪圖軟件進行場景建模，然后通過插件以及腳本將其移植到VR平臺之上,最后按照統一的格式進行處理完成整個虛擬旅游平臺的展示。虛擬旅游工作的重中之重就是場景建模，其建模方法根據建模的難易程度大致可以分為四種方法：

（1）對于形狀規則、造型簡單的模型可以采用編程建模的方法；

（2）對于清晰度、真實感有要求的模型，可以采用幾何建模的方法；

（3）對于較為復雜的場景建模,可以采用圖像建模的方法；

（4）對于真實性要求非常高的場景建模，可以采用三維掃描建模的方法。

虛擬旅游平臺的體系結構其分為三個層次：資料采集處理、功能應用、平臺發布，如圖1所示。

4 國內景區虛擬旅游平臺設計

虛擬旅游不能夠代替真實旅游，但是虛擬旅游對休閑旅游的發展有巨大的推動作用，市場前景和發展潛力不容小覷。在開發虛擬旅游平臺的過程中要嚴格執行流暢性、現實性、簡潔性、即時性、主體性這五個原則。

圖1 虛擬旅游系統的體系結構圖

基于對虛擬旅游的現狀分析和調查結果的歸納分析后，總結出虛擬旅游平臺至少應包含的九種功能：信息瀏覽、交流平臺、購物功能、查詢功能、角色設定和選擇、景區虛擬在線游、景區360度全景漫游、解說功能以及景區任務關卡。

虛擬旅游平臺的技術實現的步驟如圖2所示。

圖2 虛擬旅游平臺技術開發路線

（1）需求分析。根據游客對景點虛擬旅游喜好程度以及景區發展現狀、發展方向進行調查研究，從而得出該地區休閑旅游景區景點虛擬旅游平臺的開發策略和研究方向，為設計方案的確定打下基礎。

（2）分析比較。一方面是根據當地地域現狀、經濟社會環境、人文資源等現狀，與同類型的景區景點進行分析對比，從中尋找景區景點虛擬旅游的發展突破方向，從其他景區景點的發展歷程中吸收它們的優點，分析其不足；另一方面是根據不同虛擬旅游實現技術的優缺點，結合自身的情況特點，分析比較得出技術實現的路線。

（3）數據處理和資料收集。將虛擬旅游平臺需要的數據資料進行收集、整理、歸類，并進一步細分并進行格式的轉換。

（4）設計方案的確定。結合當地旅游景區景點的數據資料和對景區景點虛擬旅游發展的分析比較，以游客需求為關鍵點，最終確定虛擬旅游平臺的設計方案。

（5）場景建模和插件開發。在對應的幾何建模軟件中完成場景模型的繪制，并且對場景進行直染，以增強場景的真實感，然后將建好的場景模型通過統一的格式轉化導入到虛擬旅游平臺上，完成虛擬旅游在線游的開發。同時進行插件的開發，完成對虛擬場景的控制和展示。

（6）平臺發布。將做好的產品通過設計方案確定好的平臺將其發布出去。

5 結語

本文概括了虛擬旅游的定義以及過內外發展現狀，介紹了國內外虛擬旅游技術的研究狀況，闡述了虛擬旅游的理論與技術，在此基礎上提出系統開發的原則，通過細化功能需求、分析用例、體系結構構建等階段，完成整個景區虛擬旅游平臺的總體設計。本文只是對平臺開發模式的探討，缺乏實踐開發論證，虛擬旅游平臺在不同地域、不同風格類型的旅游景區的應用是我們需要進一步探索和研究的問題。

[1]主福洋.虛擬現實技術的現狀及發展趨勢[J].中國新通信,2012: 20-37.

[2]趙沁平.虛擬現實綜述[J].中國科學(F輯:信息科學),2009(01).

[3]羅月童,劉曉平.虛擬現實技術在旅游宣傳中的應用前景及其關鍵技術探討[J].科技導報，2007,25(9): 75-80

[4]石長波,高天天.我國虛擬旅游發展的SW0T分析及戰略研究[J].商業經濟,2010 (1): 1-4.

[5]蘭小機,仇菊香.數碼城市GIS之虛擬旅游[J].測繪標準化,2009, 25(01):8-10.

[6]熊偉,葉淋瑋.我國虛擬旅游網站的功能評價研究[J].人文地理,2011, 02:154-160.

[7]劉民.三維虛擬旅游系統的研究與實現[D].華南理工大學,2012.

[8]范業正.客觀地認識虛擬現實旅游[J].旅游學刊,2007,22(5): 6-7.

[9]何曉琳.虛擬旅游的優勢分析及其運作策略[J].商場現代化,2007,26(22): 82-83.

[10]藍秋萍,李利軍,楊波.二維GIS與三維場景交互技術的研宄與應用[J].測繪信息與工程,2007,3:18-19.

[11]徐凌.基于OpenSceneGraph引擎的漫游系統的研究與實現[D].武漢理工大學,2008

[12]王亞飛.基于虛擬現實技術的城市景觀仿真系統開發[D].河南大學,2007

The Design of Virtual Tourism Platform

HE Yuan-yuan ZHEN Yi
（Shi jiazhuang Institute of Railway Technology Shijiazhuang Hebei 050061 China）

With the constant development of economy and society, tourism in China is entering a new vigorously developing stage. However, the lag of tourism platform research is restricting the further development of tourism industry. In this paper, the developing target, function and technology requirements and construction of system structure of the virtual tourism platform are studied. And an overall structure of the platform of virtual tourism is designed to provide references for further study and construction in the scenery spots.

virtual tourism function requirements platform design

文獻標識碼：A

1673-1816(2014)04-0054-04

2014-10-17

賀媛媛（1980-），女，漢，河北辛集人，碩士，副教授，研究方向地圖學與地理信息系統。

河北省科學技術廳科技支撐計劃項目（13216005）；河北省教育廳青年基金項目（QN2014163）；河北省文化廳文化藝術科學一般項目（HBWY2014-Y-A016）