淺析虛擬現實技術在旅游管理專業教學中的應用

摘 要 文章介紹了虛擬現實技術的構成、技術特點和種類，分析了虛擬現實系統在旅游管理專業教學中的應用，并論述了虛擬現實系統在旅游管理專業教學中的優點。

關鍵詞 虛擬現實 全景虛擬 旅游教學 數字沙盤

隨著我國經濟的發展，旅游已逐漸融入人們的日常生活中，在國民經濟中的地位中越來越重要，對高素質的導游人才的需求也越來越大。如何培養高素質導游人才已成為旅游教學必須解決的問題。在以往的教學中，因學生缺乏現場感，難以理解所學內容，只能死記硬背，教學效果較差。如何增強學生的現場感，提高教學效果是必須解決的問題。培養學生的“現場感”，組織學生去景區景點考察、實習是最有效的方法，但費錢、費時、費力；利用現代化聲、光、電手段，進行虛擬現實，省時、省錢又省力，是滿足旅游教學和實訓的合理有效的途徑。

一、虛擬現實技術

虛擬現實（Virtual Reality），簡稱 VR 技術，是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一樣及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行復雜的運算，將精確的 3D 世界影像傳回，產生臨場感。該技術集成了計算機圖形（CG） 技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。

二、虛擬現實技術的技術特征

1、多感知性。由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知。理想的虛擬現實應該具有人所具有的感知功能。

2、存在感。又稱臨場感，它是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者仿佛置身其中，成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用，就如同在現實世界中一樣。理想的模擬環境應達到使用戶難以分辨真假的程度。

3、交互性。是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度（包括實時性） 。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

4、虛擬現實的分類

根據用戶參與 VR 的不同形式以及沉浸的程度不同，從技術高低程度來分，可分為沉浸式虛擬現實、桌面式虛擬現實、分布式（又稱共享式） 虛擬現實和增強現實性的虛擬現實四種形式。

三、旅游教學虛擬現實技術的選擇

在旅游教學中，基于價格和實現難度的考慮，應采用簡易型虛擬現實系統。此類虛擬現實系統根據實現方式的不同，從技術上又分為四種類型：三維模型虛擬、視頻虛擬、三維數字沙盤和三維全景圖虛擬。

1、三維模型虛擬。三維模型虛擬是基于計算機三維模型和即時運算的各種特效配以聲音和仿真互動，真實可交互的模擬還原現實的虛擬現實技術。通過 3DsMax 或 Maya 等工具制作場景或人物的三維模型，然后通過計算機三維引擎即時渲染和生成，通常三維虛擬的自由度最高。從理論上來說，能模擬任何存在和不存在的事物，技術難度也是最大的。其表現效果和運行速度與計算機的配置成正比。使用鼠標、鍵盤或其它配套硬件實現人機交互過程，使人感到就處在現場環境當中，產生身臨其境的逼真視覺效果。如故宮博物院推出的數字故宮，在故宮中漫步，身臨其境地感受那種宏大和豪華。

2、視頻虛擬。視頻虛擬是基于視頻動畫來模擬真實環境的虛擬現實技術。運用高清數碼攝像機對場景或人物角色進行拍攝和捕捉，類似于拍電影，但是與電影不同的關鍵在于互動。通過計算機技術實現真實的環境再現和互動。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、activex、flash） 的支持下，使用鼠標控制互動，觸發一些特定的事件與瀏覽者互動。

3、三維全景虛擬。簡稱全景虛擬（也稱實景虛擬） 是基于全景圖像的真實場景虛擬現實技術。全景（英文名稱是 Panorama） 是把相機環 360 度拍攝的一組或多組照片拼接成一個全景圖像，通過計算機技術，實現全方位互動式觀看的真實場景還原展示方式。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、flash） 的支持下，使用鼠標控制環視的方向，可以遠觀、近視、仰視、俯瞰、橫看、側賞，給人以 360 度全方位三維立體的感覺。三維全景生成簡單快捷，真實場景信息獲取只需通過數碼相機拍攝和軟件處理，數據量很小，系統要求低，適合各種方式，可以在各種終端設備上觀看，每個三維全景只需要短短數分鐘即可完成。三維全景給人真實感非常強，交互性強，可隨意拖動鼠標瀏覽場景。通用性強，比其它多媒體制作軟件兼容性良好、方便。存在的缺點，應用該方式生成的虛擬場景只能對所拍攝的實景進行環繞式的瀏覽，而不能在場景中任意行走，若想瀏覽場景的其他視角，則只能通過某一熱鍵進行切換； 如果沒有對某一視角進行拍攝，則無法對其進行瀏覽。

4、三維數字沙盤。傳統工藝的各種沙盤型在旅游教學中也得到了普遍的應用。但也有工藝復雜、（下轉第152頁）（上接第133頁）制作費用高、制作周期長、精度難以保證、不方便搬運等問題，且一經制成，沙盤模型就被固化，修改極為不便。三維數字沙盤以地理信息系統（GIS） 軟件為平臺，將遙感（RS） 圖像與數字高程模型（DEM）疊加，生成了三維地理模型，疊加河流、植被、道路、居民地、地名注記等信息，生成的三維地理模型與傳統模擬沙盤相比，具有可以準確地按比例還原地貌形態，反映和實地一樣的地表形態，瀏覽方便，可進行任意縮放和漫游。

五、虛擬現實技術在旅游教學中的意義

1、改善教學環境，實現教學場景真實化。通過虛擬現實技術，將機場、飯店、景點搬進了教室。實現足不出戶就能真實體驗旅游接待操作的實景效果。

2、大大降低教學成本，增加辦學效益。對旅游專業的學生進行旅游景點的實地教學是極為重要的，也是必須的。然而，組織大量學生進行實地教學，學校必然會發生大筆的費用（車輛租賃費、路橋費、門票費、住宿費等） 。虛擬現實系統不必反復組織學生到旅游景點實地講解，節約了教學經費，同時還解決了組織活動中諸如安全、氣候等一系列的問題。

3、大幅提高旅游教學的教學效率。旅游景點的虛擬現實展示可以遠觀、近視、仰視、俯瞰、橫看、側賞； 其路徑多維，可由表及里，由內而外，由前至后，由左至右，由此及彼，有利于學生的正確理解和掌握，使學生由單純的文字記憶變成視覺記憶和文字記憶的結合。旅游景點各處“實景”的展示，學生可以進行反復的實景模擬訓練，待熟練后，可以到真實的景點實地訓練，極大地提高了教學效率。

4、激發了學生的學習興趣。興趣和熱情造就最好的學生。旅游景點實訓教學由于采用虛擬現實教學系統，學生完全是在一個真實旅游景點實景模擬的虛擬環境下學習，不再是傳統的書本教育和普通的多媒體教學，從而提高了學生的學習熱情和興趣。

5、開創導游教學的現代化模式。虛擬現實技術，變革了傳統教育過程的特征，使教師由知識的傳授者轉變為教學活動的指導者和組織者，學生由知識的被動接受者轉變為知識的主動探究發現者。教學媒體由教師的教輔手段、教學工具轉變為學生的認知工具，教學過程由“教師講、學生聽”轉變為“創設情景，教學雙方互動、探索、討論和意義建構”。

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（作者單位：武漢工商學院管理學院）