基于虛擬現實技術的旅游系統研究

王金偉，孔維紋，劉 語，王 帆，帥阿琴

(南京信息工程大學計算機與軟件學院，南京 210044)

基于虛擬現實技術的旅游系統研究

王金偉，孔維紋，劉 語，王 帆，帥阿琴

(南京信息工程大學計算機與軟件學院，南京 210044)

我國旅游業發展迅猛，但目前虛擬旅游的網站服務不夠細化。虛擬旅游系統不僅能對目的地景點進行介紹，還能對出游路線進行合理的規劃，并對出游地的各方面進行推薦。該系統在現實旅游景觀的基礎上通過虛擬現實非接觸式感應技術構建一個虛擬的三維立體旅游環境，驢友足不出戶就能預先在虛擬環境中體驗旅游，規劃出高效的旅游方案。

虛擬現實；旅游路徑規劃；地圖導航

隨著當代社會文明的進步和經濟的發展，人們對物質文化的需求度越來越高，旅游業便是跟隨大潮發展起來的第三產業。由于信息和互聯網技術的快速發展，旅游、酒店和娛樂業正不斷引入和展示體驗經濟的內涵[1]。國外的Travelocity、Expedia、YahooOnline等網站中的旅游頻道內容越來越豐富[2]。全景客(全景客虛擬旅游網)成立于2009年，是中國最大的虛擬旅游電子商務平臺[3]，但是沒有充分滿足驢友的訴求，存在一定的缺陷。中視典數字科技有限公司研發的虛擬旅游系統VRP-TRAVE[4]，也沒有為廣大驢友提供便利。吉林大學珠海學院組織軟件研究所、旅游管理系成功研發了《吉林大學珠海學院虛擬校園漫游與導航系統》，但是研究成果在應用及推廣上存在不足。

因此，項目組將虛擬旅游相關技術結合，通過虛擬旅行來模擬即將到來的行程，讓驢友預覽，從而明晰自己的需求，合理規劃自己即將選擇的旅行目的地，并且對行程做出安排。這種方式將科技與人文結合，打破空間限制，用科技創造便捷的生活方式，具有很高的現實意義和應用前景。

1 虛擬旅游系統架構

1.1 客戶端架構

當前許多虛擬旅游服務多以網站形式展示，但網頁及服務器的響應速度將最終影響虛擬旅游網站是否能廣泛使用。利用Flash player播放虛擬現實的場景，將場景采用flash形式進行網頁播放。前端主要為用戶提供服務，主要包括兩大部分：虛擬旅游和旅游服務。

虛擬旅游包括：

第一，全景漫游。利用虛擬現實技術把景區的過去、現在、未來的全部內容在計算機上進行數字化虛擬實現。

第二，路徑規劃。針對虛擬系統漫游者容易迷失方向的問題，項目中建立二維導航視圖，設立指南針，實時提供漫游者的地理信息，為驢友規劃合理路徑，增強漫游者的真實感。

第三，景區推薦。為不同用戶量身定制一套攻略，如果是新用戶注冊，我們將對游客評價較高的景點進行推薦，并根據用戶的個人喜好和瀏覽記錄，為用戶提供符合個人喜好的景區。

第四，沉浸式體驗。運用聲音仿真方法，為驢友在旅游路線中配置導游解說詞，提高景區的沉浸感，為將來親身體驗做好完備的準備服務。

旅游服務包括：

第一，景區信息。系統為游客或者用戶提供景區的信息，包括景區類型、歷史文化背景，與當地人文風俗相結合，游覽途中既享受到景區風光，又享受到文化熏陶。

第二，地圖搜索。由百度地圖提供位置信息搜索功能，提供基本地圖展現功能、搜索功能、定位功能，方便用戶路線導航和搜索目的地以及當前位置確認。

第三，酒店交通。在系統中直接加入酒店交通服務，可以做到為用戶提供一體化服務，所以本系統可以為用戶提供全程服務，省去其他軟件的搜索訂購麻煩。

第四，導游服務。根據游客到達景區的位置，我們實時為用戶提供景區導游模式，可以享受到景區的解說和游覽路線的規劃。

1.2 服務器端架構

本系統的后臺將采用IIS服務器，利用SQL Server數據庫管理系統，采用這一系列體系可以避免多用戶同時進入系統造成的擁塞現象。數據庫的并行性可以保證本系統的各大模塊同時運作。后端實施管理功能，主要包括三大模塊：

第一，虛擬現實設計系統。在這部分執行虛擬景觀交互，對景觀進行圖像采集，運用RIA技術實現Sphere全景技術，然后采用最短路徑算法，規劃出最合理可實現的路徑。

第二，旅游管理系統。實施全景觀管理，控制景觀的采集量，找出相鄰圖像顯示地點之間的距離與用戶視覺感受之間的平衡值。

第三，用戶系統。用戶可在前臺登錄，可以上傳照片、上傳攻略、修改密碼、查看會員、對類型進行增刪改操作、添加酒店信息、刪除酒店信息、留言板功能等。

2 虛擬旅游系統的關鍵技術

2.1 基于路徑規劃導航

虛擬旅游導航技術，所選擇的路徑是經過基于網格的路徑算法預先生成的。虛擬導游利用最短路徑算法，路徑規劃之后自動生成最優路徑，為用戶提供參考依據。

路徑規劃導航為我們實現了多種功能。首先，做到了在自動避開所有障礙物的前提下，安全到達目的地。其次，用戶到達目的地所用時間、路徑最短。針對虛擬系統漫游的時候漫游者容易迷失方向的問題，實時提供漫游者的地理信息，增強漫游者的真實感。

2.2 虛擬現實全景漫游

利用GPS測量技術快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，由于這項技術具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，也適合旅游者的室外野營和探險活動。該系統采用的導航實現了不同層次的功能，采用精準定位，超越了傳統導航的限制，實現真正的人機同步。在人性化的服務上，采用優美語音解說，并由專業聲優錄制。提供的地圖上還有超精美的風景圖片與實景相互輝映。在導游儀內植入了豐富的門票打折、酒店優惠、美食購物等信息，整合成完整的城市攻略。

2.3 漫游架構設計

運用Web VR技術對景區旅游進行虛擬實景設計，漫游平臺將具有實時在線、深度沉浸、高度交互的特點，因此在景區場景處理時既要考慮虛擬景觀的感知效果，又要考慮到瀏覽的流暢性，要求后臺的數據庫存儲大量的全景圖、3D的模型、虛擬場景等。此技術解決了有大量用戶并行使用本系統時給系統帶來的擁塞現象。通過以上技術，實現了本系統對其他系統的超越，針對其他項目存在的問題，本系統有三個方面特色：第一，預先在虛擬環境中體驗旅游。第二，優化現實旅游路線，規劃出高效的旅游模式。第三，吸引潛在消費者加入旅游。

3 結語

項目組將虛擬旅游相關技術結合，通過虛擬旅行來模擬即將到來的行程，讓驢友預覽，從而明晰自己的需求，合理規劃自己即將選擇的旅行目的地，并且對行程做出安排。這種方式將科技與人文結合，打破空間限制，用科技創造便捷的生活方式，具有很高的現實意義和應用前景。通過對虛擬旅游系統設計的全面分析和深入了解，我們已經明確了系統實施的可行性，這是一個完全有條件實行的計劃，也將在現實中提高人們的旅游效益。以上分析了虛擬旅游項目的科學性、創新性以及實踐性。我們的目的是充分地開發并應用虛擬旅游類產品，并希望在不久的將來，為旅游業和人類生活品質的改善做出貢獻。

[1] Chris Cooper. Classic Reviews in Tourism[M].UK Clevedon：Channel View Publications，2003.

[2] 徐素寧，韋中亞，楊景春.虛擬現實技術在虛擬旅游中的應用[J].地理學與國土研究，2001，(03)：92-96.

[3] 全景客360百科.http://baike.so.com/doc/1227644-1298529. html.

[4] 中視典官網.http://www.vrp3d.com/article/html/vrplatform_528. html.

Researchontourismsystembasedonvirtualrealitytechnology

WANG Jin-wei, KONG Wei-wen, LIU Yu, WANG Fan, SHUAI A-qin

(School of Computer and Software, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)

China’s tourism industry is developing rapidly, but the virtual travel website service is not in refinement. Virtual tour system can not only introduce the destination attractions, but also make a reasonable planning on the travel route. Based on the realistic tourism landscape, the system builds a virtual three-dimensional tourism environment through virtual reality contactless induction technology. Tourists can experience the tourism in the virtual environment and plan the efficient tourism program in advance.

Virtual reality; Tourism path planning; Map navigation

TP391.9

B

1674-8646(2017)18-0022-02

2017-07-28

課題項目：大學生創新創業項目“虛擬旅游體驗系統”(201610300210)

王金偉(1978-)，男(蒙古族)，博士，教授，從事多媒體安全研究。