智能旅游咨詢員中人機交互的實現

陳梅 李振杰

摘 要：濟南智能旅游咨詢員，把電子科技與旅游業相結合，同時運用3D人物虛擬技術，人機智能交互等技術來完成。通過生動的人物形象、肢體語言，以及智能語音系統，讓游客在用文字進行軟件使用的同時，增加了語音識別功能，進行語音輸入及輸出，提高服務質量。文對3D虛擬人物和語音系統的實現技術、方法做了詳細的介紹，用此方法最終完成旅游咨詢員的各方面功能實現，更好的服務于來濟南游玩的游客。

關鍵詞：智能旅游;3D;人機交互;語音識別

人機交互技術，是指通過計算機輸入輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。本系統中，人機交互技術主要體現在了智能語音識別技術上，語音識別與三維動畫同樣是本項目的智能核心所在。將語音技術運用到計算機，便可以使計算機能夠識別、接收、處理語言，使計算機技術運用起來更方便，更加易于操作。濟南智能旅游咨詢員項目，采用語音技術與軟件相結合，將人聲通過麥克風輸入到計算機，然后進行處理，同時，具有文本播報功能，可以將游客查詢時所得到的文本答案通過語音播報出來。

1.語音識別

語音識別的目的是讓計算機能夠聽懂人的語言，對于識別結果，包含兩種：一是聽懂后能夠轉換成書面文字，二是可以聽到后進行理解，做出正確的動作。

在本項目上的語音功能實現技術上，便是采用微軟的win7及以上操作系統自帶的speech語音識別功能。通過代碼將該功能進行引用，簡單方便。引用成功后，當開啟語音功能識別時，可以調動系統的語音識別功能，人的聲音通過麥克風輸入到計算機，計算機接收后進行識別理解，然后將識別的結果轉換成相應的動作或者命令。

Speech的語音識別有文本識別與命令識別兩種方式，區別如下：

微軟語音識別中的文本識別與命令識別最大的區別是匹配字典不同。

文本識別是用的通用字典內容多，覆蓋的詞匯量較大，字典由sdk提供，適用于沒有預定目標的隨機聽寫之類的應用。因為沒有預定目標，詞匯量大，會導致識別時的精確度降低，識別速度慢。

SpeechVoiceSpeakFlags SpFlags = SpeechVoiceSpeakFlags.SVSFlagsAsync;

SpVoice Voice = new SpVoice（）;

上述代碼實現后，開啟語音識別，使用者利用麥克風，將人聲輸入到計算機，輸入到計算機后，計算機會進行理解、識別，然后將識別的結果轉化為相應的動作，省去了人工，解放了雙手，使得使用者通過語音便可以達到自己的需求。在此功能的實現上，主要使用了speech.lib和SpShareRecConteatClass兩個接口，在項目中先引用speech.lib命名空間，然后在SpShareRecConteatClass對象中構造一個語法器，各語法器加載到識別器中，然后識別器開始艦艇符合該語法的各個語音，當識別出符合的語法時，調用SpShareRecConteatClass時間處理程序。

同時，為了提高語音識別的準確率，增加了關鍵字查詢，實現智能查詢功能。在一方面的實現上，添加了speech.xml文件，在該文件夾下會有各個功能的xml文件，添加了關鍵詞，減少了在語音識別時的需要匹配的詞匯量，提高了識別速度。

2.語音朗讀查詢

智能旅游咨詢員在人機交互技術的實現上面，除了可以用計算機進行語音識別，讓使用者語音對軟件進行控制操作外，還可以將游客使用時查詢到的答案通過語音播報出來，讓游客不僅可以得到查詢的文字結果，同時可以語音播放這些文字。實現此功能時，需要在設計的引用時添加speech.lib，通過在每個功能頁面編寫相應代碼，就可以使得文本框里查詢到的文字答案通過語音播放出來。

3.智能人物

本系統的3D智能人物，借用下載的人物形象。該虛擬人物利用3DMAX進行保存修改，然后借助Microsoft Expression Blend對模型進行動作設計，再引入到VS環境中。Microsoft Expression Blend是一款功能齊全的專業設計工具，用來針對基于Microsoft Windows 和 Microsoft Silverlight的應用程序制作精美復雜的用戶界面。Microsoft Expression Blend主要有以下功能：

（1）易于使用且新穎的可視界面，帶有可?？康拿姘搴兔嫦驅ο蟮纳舷挛牟藛?

（2）全套矢量繪圖工具，包括文本工具和三維（3D）工具;

（3）三維和媒體支持，可增強用戶體驗;

（4）先進、靈活且可重用的自定義和外觀選項，適用于各種常用控件;

（5）實時動畫;

（6）實時的設計和標記視圖;

（7）強大的數據源和外部資源集成點;

（8）從 Expression Encoder ?導入站點的功能;

（9）從 Expression Design導入作品的功能;

（10）可以與 Visual Studio 2012 交互使用，從而幫助設計人員和開發人員更緊密、更有效地進行團隊協作。

首先，我們用3DMAX打開下載的三維動畫模型，將不匹配的部分進行修改，然后保存為obj格式，在導出對話框選擇在下一步需要的顏色、圖片等。保存好后，這時候便需要上述提到的Microsoft Expression Blend，打開后新建WPF應用程序，從項目中添加現有項，然后將通過3DMAX保存的包括人物模型、顏色的.mtl和.obj的兩個文件添加到項目中，此時便將3D模型導入進了WPF中。

在本項目中，要求在某些功能界面需要3D人物對用戶進行一些介紹，因此，要求人物的動作、功能、語音三者之間相互配合，配合默契，才使智能交互表現的更加完美。而且，在進行語音朗讀時，3D人物可以表現出相應的動作，正如一個真實導游為游客介紹。

4.結論

本文介紹了智能旅游咨詢員系統設計與實現的基本實現過程，系統利用了智能語音識別、語言理解、3D動畫人物等技術，基本實現了具有真實感，人性化的3D人物，用戶可以通過語言、文本兩種方式進行問題查詢，得到想要的結果，并通過語音播放，利用3D人物將查詢答案朗讀出來。加強了文本、圖像與聲音的處理，提高了人機交互的能力和操作時的人性化。

項目支持：國家級大學生創新創業訓練計劃項目——智能旅游咨詢員（編號：201713324141）

參考文獻

[1]佩佐德著，蔡學鏞譯.Windows Presentation Foundation程序設計指南[M].電子工業，2008

[2]林大為.3D游戲角色制作[M].華東師范大學出版社，2009

（作者單位：山東協和學院）