基于增強現實技術的智慧旅游APP設計與應用研究

王新英，周小喻

近年來，國內部分旅游目的地已相繼推出基于增強現實技術的智慧旅游APP產品，如數字圓明園APP[1]、“手繪南寧”AR地圖[2]、“遇見浐灞”AR版手繪地圖[3]、重慶阿依河旅游風景區AR門票[4]、深圳紅色文化地圖[5]等。上述智慧旅游APP產品問世后，均取得了良好的社會效益與經濟效益，成為當地智慧旅游發展的成功代表案例。

一、增強現實技術與智慧旅游

（一）增強現實技術

增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）技術，發源于虛擬現實技術，但又與虛擬現實技術存在顯著的區別。增強現實技術是虛擬現實技術的延伸，是通過電腦技術，將虛擬信息應用于真實世界，使真實環境和虛擬物體實時疊加到同一畫面或同一空間中的一種技術[6]。

增強現實技術具備虛實結合、三維沉浸、實時交互的技術特點。虛實結合，指增強現實技術可以將虛擬物體疊加或合成到真實世界中，方便用戶對內容進行細致觀察；三維沉浸，指增強現實技術可以為用戶構建具有“真實感”的體驗環境，使用戶更易融入虛實結合的環境中，實現三維沉浸；實時交互，指增強現實技術利用已有的真實環境與虛擬場景進行有效融合，為用戶提供具有“真實感”的復合視覺效果場景。增強現實技術憑借自身的技術特點，實現了真實世界與虛擬場景的有效融合，加強了用戶對真實世界的認知，達到擴張和補充真實世界內容的效果。

（二）智慧旅游

國務院辦公廳在 2009 年底發布的《關于加快發展旅游業的意見》中明確指出，要以信息化為主要途徑，提高旅游服務效率，積極開展旅游在線服務、網絡營銷、網絡預訂和網上支付，充分利用社會資源構建旅游數據中心、呼叫中心，全面提升旅游企業、景區和重點旅游城市的旅游信息化服務水平[7]。此后，國內旅游業開始積極探索將數字信息技術融入旅游服務、旅游管理以及旅游營銷中。2010 年 3 月，江蘇省鎮江市在國內率先提出“智慧旅游”概念，并開展了“智慧旅游”項目建設。智慧旅游，指包括數字信息技術在內的智能技術在旅游業中的應用，以提升旅游服務、改善旅游體驗、創新旅游管理、優化旅游資源利用為目標，增強旅游業競爭力，提高旅游業管理水平，擴大旅游業規模的現代化工程[8]。簡言之，智慧旅游是基于智能技術，為滿足游客個性化需求，探索在旅游服務、旅游管理，以及旅游營銷等方面的“智慧化”模式重構，以實現旅游業作為現代服務業的高質量跨越式發展。

伴隨智能技術的發展，智慧旅游已從初期數字信息技術融入旅游數字營銷服務與管理，向創新科技與產品融合形成的智慧旅游產品設計與應用方向過渡。2021 年 6 月，文化和旅游部發布《“十四五”文化產業發展規劃》，明確指出要積極發展智慧旅游，深化“互聯網+旅游”，加快推進以數字化、網絡化、智能化為特征的智慧旅游發展；培育云旅游、云直播，發展線上數字化體驗產品，鼓勵定制、體驗、智能、互動等消費新模式發展，打造沉浸式旅游體驗新場景[9]。《吉林省文化和旅游發展“十四五”規劃》也指出，要發展沉浸式業態，支持VR（虛擬現實）/AR/MR（混合現實）等技術在文化與旅游領域的應用，支持開發沉浸式體驗項目、沉浸式娛樂體驗產品[10]。由此可知，基于互聯網平臺和智能技術，設計與應用具有沉浸式數字化、智能化的旅游產品，是現階段及未來相當長時間內智慧旅游發展的重要內容。

二、增強現實智慧旅游APP的應用優勢

智慧旅游時代，旅游產品除了滿足游客的常規旅游需求外，還需滿足游客的個性化旅游需求。增強現實智慧旅游APP以增強現實技術為工具，以展示旅游景區內容為核心，利用智能手機、平板電腦等便攜式智能移動終端，有效破解傳統旅游模式下，旅游目的地客體同質化、旅游主體互動體驗感低、旅游資源保護與開發之間存在矛盾等行業發展的痛點問題。增強現實技術智慧旅游 APP 應用于旅游景區具有以下優勢。

（一）提升旅游營銷效果，增加旅游經濟收入

受傳統旅游營銷模式中宣傳載體形式的限制，游客不能暢通接收旅游營銷內容所傳遞的全部景區信息，品牌回憶率有限，在一定程度上影響了游客出游意向。此外，傳統旅游APP的主要構成元素是圖片、文字或音視頻，雖然有助于向游客提供必要的出行信息、預訂服務等功能，但游客只能被動接受信息，同時受限于其一維或二維的載體形式，使用過程中互動體驗感欠佳。據Vibrant Media調查顯示，基于增強現實技術的廣告內容回憶率比傳統 2D 廣告高 700%、品牌回憶率高 2700%[11]。增強現實智慧旅游APP能夠以多維度展示旅游宣傳內容、豐富景區信息傳達方式，將原本的單向被動接收轉變為實時交互的雙向體驗，不僅增強了旅游的宣傳內容與品牌回憶率，而且激發了游客的出游意向，提升了旅游的營銷效果，增加了當地的旅游經濟收入。

（二）重現遺跡遺址全貌，提升旅游體驗感

目前，吉林省的琿春八連城遺址、渤海中京考古遺址公園等旅游資源，以在現場搭建木棧道、豎立說明牌等方式向游客介紹該文化遺產。這種相對傳統的展示方式只能傳遞文化遺產的部分信息，不能全面展示文化遺產在歷史、文化、藝術等多方面的內涵，游客即便前往現場觀看，也僅是“管中窺豹”，旅游體驗感較差。通過增強現實技術重構已消失或不完整的遺跡遺址類旅游資源全貌，將重構后的三維模型等虛擬內容擴展到現實空間中，重建殘垣、修復斷壁，游客通過增強現實智慧旅游APP即可領略千百年前文化遺產的盛景，給予游客真實的視覺信息補償，加深游客對文化遺產歷史內涵的認知，提升游客的旅游體驗感。

（三）實現“零接觸”，有效保護文化遺產

文化與自然遺產類的旅游資源具有脆弱性、稀缺性和不可再生性等特點，在保證游客有良好體驗感的同時，如何正確處理旅游開發與遺產保護之間的關系，如何滿足游客深度互動體驗的需求，是亟待解決的現實問題。增強現實智慧旅游APP可以為游客構建逼真的體驗環境，在保證游客不降低體驗感的前提下，實現游客與文化遺產之間的“零接觸”，最大限度地減少人為干擾對文化遺產造成的不可逆影響，有效保護文化與自然遺產類的旅游資源。

目前，吉林省尚未有基于增強現實技術的智慧旅游APP產品推向市場，理論研究層面的成果也相對缺乏。面對旅游業不斷提升服務質量水平的現實要求，開展增強實現技術智慧旅游APP的理論與實踐研究是吉林省在智慧旅游建設和發展中，豐富旅游服務內容、提升旅游服務質量的重要途徑。

三、“吉行AR”智慧旅游APP設計

（一）“吉行AR”智慧旅游APP概述

本款增強現實智慧旅游APP命名為“吉行AR”，“吉行”即吉林旅行之意，“AR”強調本款APP依托增強現實技術。“吉行AR”是針對吉林省旅游活動而研發的一款智慧旅游APP產品，以展示吉林省優質旅游資源為核心內容，實現游客在游覽過程中真實環境與虛擬場景的交互體驗。“吉行AR”智慧旅游APP可適用于吉林省各類旅游景區的現場展示。基于增強現實技術的“吉行AR”智慧旅游APP可呈現真實環境中缺失或遺漏的特色景觀，游客還可與該APP進行交互操作，深入了解吉林省文化旅游資源信息，提升旅游體驗感，改變傳統的被動式游覽模式。

“吉行AR”利用增強現實技術的虛實結合、三維沉浸、實時交互的技術特點，使游客實現在吉林省各景區游覽過程中的交互操作與沉浸體驗。游客通過智能手機、平板電腦等便攜式智能移動終端下載并打開“吉行AR”智慧旅游APP，將這些智能移動終端的攝像頭對準真實環境中的識別標識進行掃描，從APP數據庫中提取與識別標識相對應的三維模型或音視頻等虛擬信息內容，將真實信息與相對應的虛擬信息疊加、交互、融合后，再回傳至智能移動終端的顯示屏幕上，使游客可以視聽到真實信息與虛擬信息相疊加融合后的內容。此外，游客還可以與顯示屏幕進行交互，實現互動體驗，獲取更加全面的景區信息與旅游體驗。

（二）“吉行AR”智慧旅游APP設計的技術路線

“吉行AR”智慧旅游APP設計的技術路線分為五個步驟，即應用程序圖標與界面設計、識別標識選定與設計、景物虛擬復原、虛實疊加合成、效果實證測試。筆者將以偽滿皇宮博物院為具體研究對象，闡述“吉行AR”智慧旅游APP設計的技術路線步驟。

總之，學前教育是一個重要階段，有關部門應給與高度重視。鋼琴即興伴奏課程是學前教育課程中的一門核心課程，起著重要作用。因此，要分析即時伴奏教材存在的問題，采取有效措施及時解決，努力培養滿足社會發展需要的人才。

1.應用程序圖標與界面設計

應用程序圖標以剪影的形式表現吉林省地形輪廓，并將“吉行AR”融入其中，文字與圖像相結合，簡潔且直觀地說明應用程序的主題。應用程序圖標的顏色為藍綠漸變色，零星點綴著雪花圖案，清新涼爽的配色和特色的冰雪符號均契合“清爽吉林·22 ℃的夏天”“溫暖相約·冬季到吉林來玩雪”的吉林省旅游雙品牌。應用程序圖標的界面設計遵循視覺統一原則，整體效果簡潔、易識別，界面色彩以由淺漸深的棕色為底色，不再做過多的色彩搭配，以突出功能標識符號與文字，便于用戶快速熟悉APP的操作。初始界面的主題圖選取扁平化設計的長春地質宮圖案放置于真實環境的背景中，營造虛實結合的視覺效果，以突出AR技術特點與APP功能主題。

2.識別標識選定與設計

識別標識可直接選定真實環境中的標志性景觀，或設計具有藝術性的識別圖。偽滿皇宮博物院是在溥儀宮廷舊址建筑群的基礎上建立而成的，包括同德殿、緝熙樓、勤民樓等多個建筑，各建筑在進行識別圖設計時要具有明顯的可識別性。首先，選取同德殿舊址的正視圖為設計對象，通過建筑圖紙、照片等資料確定同德殿舊址造型的形態特征；其次，以扁平化的設計風格，以簡單的色塊和概括性的線條提煉出同德殿舊址的結構、紋理等形態特征，設計出具有平面感的同德殿舊址識別圖；最后，在同德殿舊址識別圖的周邊添加云彩、樹木等元素，豐富識別圖的整體畫面效果，并完成識別圖設計（見圖1）。

圖1 偽滿皇宮博物院同德殿舊址識別圖設計流程

3.景物虛擬復原

使用三維激光掃描對同德殿舊址進行建筑點云數據采集，再運用高清攝影采集相應的點云顏色信息。借助點云處理軟件，經點云去噪、拼接、統一坐標系等流程處理，生成完整的三維點云數據文件，將完整的點云數據文件導入Revit軟件，繪制準確的測繪建筑平面、立面及剖面等圖紙，結合建筑圖紙及測繪數據，在Revit軟件中創建BIM三維模型，再以相應的點云顏色信息、現場拍攝照片、歷史資料圖片等為基礎進行模型渲染，最終完成同德殿舊址建筑的虛擬復原（見圖2）。

圖2 偽滿皇宮博物院同德殿舊址建筑虛擬復原圖

4.虛實疊加合成

5.效果實證測試

效果實證測試步驟將分別在計算機環境與智能移動終端環境的Android（安卓）程序中操作。在計算機環境中進行效果實證測試，使用與計算機連接的移動攝像頭掃描識別標識，屏幕顯示同德殿舊址的三維模型，滑動鼠標實現720°觀看三維模型。在智能移動終端環境的Android程序中進行效果實證測試前，需在Unity的Build Settings項目中輸出設置。在偽滿皇宮博物院景區啟動智能移動終端上的“吉行 AR”應用程序圖標，將攝像頭對應屏幕中的 UI 參考線，并掃描同德殿舊址外觀，屏幕顯示同德殿舊址三維模型，然后進行景點展示交互操作，用戶滑動屏幕完成模型旋轉、縮放、拖動等交互操作測試（見圖3）。效果實證測試完成后，可根據后期使用過程的實際需求，在Unity的3D中繼續添加有關景區介紹內容的音視頻或圖文代碼文件，以增加三維模型交互操作在旅游景區展示時的體驗感與沉浸感。

圖3 智能移動端環境下Android 程序現場測試截圖

遵循應用程序圖片與界面設計、識別標識選定與設計、景物虛擬復原、虛實疊加合成、效果實證測試等“吉行AR”智慧旅游APP設計的技術線路步驟，可以依次完成偽滿皇宮博物院緝熙樓、勤民樓等舊址建筑的處理，并可擴展到吉林省其他旅游景區，進一步豐富“吉行AR”智慧旅游APP數據庫的存儲內容。

四、“吉行AR”智慧旅游APP的應用

（一）旅游信息宣傳

傳統旅游信息宣傳除了通過廣播電視或網絡等媒介之外，多數情況下還依托宣傳冊、海報、報刊或門票等紙質載體。以圖文的靜態模式宣傳推廣旅游目的地，并不能有效地向游客展現景區的全部信息。將“吉行AR”智慧旅游APP應用于旅游目的地的宣傳，不僅可以突破以往宣傳載體的維度限制，而且可以提升宣傳的效果。用戶通過“吉行 AR”智慧旅游APP掃描宣傳冊、海報、報刊或門票等紙質載體上印刷的識別圖，屏幕會呈現出景區的虛擬信息，為用戶提供全方位的視聽體驗，提升用戶的出游意向。此外，附加增強現實技術的宣傳冊、海報、報刊或門票等紙質載體也具有一定的收藏價值，可有效避免隨意丟棄而產生的資源浪費。“吉行AR”智慧旅游APP還可應用在戶外廣告牌匾、燈箱等載體上，提供傳統平面或視頻廣告無法展示的視聽效果，突破傳統戶外廣告傳播的局限性，提高品牌回憶率。

（二）旅游景區展示

如何有效提升旅游景區展示的全面性和游客游覽過程中的滿足感，是困擾傳統旅游業發展的現實問題。以偽滿皇宮博物院為例，景區面積大、展覽數量多、人流量擁擠等現實問題，使游客在游覽過程中不可避免地會遺漏歷史細節，依靠照片或視頻保存的旅游記憶并不能全面展示旅游景區的全貌。將“吉行AR”智慧旅游APP應用于旅游景區，通過虛實疊加、實時互動，為游客營造出具有“真實感”的體驗環境和視覺效果場景，可滿足游客的旅游體驗感。同時，游客可通過“吉行AR”智慧旅游APP隨時掃描識別圖，不受時空限制，反復“游覽”識別圖對應的旅游景點，重拾旅游回憶。

（三）旅游景區導覽

旅游景區導覽是游客旅游體驗中的重要組成部分，傳統的向導式導覽或自導式導覽在旅游地圖、掃描瀏覽程序、導覽標識等方面受空間、版面、數據更新等因素的限制，使游客被動接收景區信息，不能很好地滿足游客日益增長的旅游體驗需求。將“吉行AR”智慧旅游APP應用于旅游景區導覽中，利用虛擬圖像、影音信息在真實環境中的疊加，實現實時交互操作，將傳統景區導覽的單向被動接收轉變為實時交互的雙向體驗，增加游客在旅游過程中的體驗感，提升游客對景區旅游的滿意度，增加游客二次游覽景區的概率。

（四）旅游產品研發

購買旅游產品是游客游覽景區過程中的重要一環，也是景區旅游業盈利的重要渠道。游客購買旅游產品的初衷是保存美好的旅游記憶，或將產品贈與親朋以分享旅游回憶。隨著時間的推移，旅游記憶會逐漸模糊，這時便需要旅游產品來喚醒回憶。傳統、常規的旅游產品受物理屬性的限制，在內容和形式方面所能傳遞和詮釋的景區特色與文化內涵相對有限，導致喚醒旅游記憶的程度有限。將“吉行AR”智慧旅游APP應用于旅游產品的研發中，將實體旅游產品與虛擬圖像、影音信息相疊加，使消費者從視覺、聽覺、觸覺等多方面了解旅游產品，喚醒旅游記憶，增強游客對旅游產品文化內涵的理解，提升游客二次游覽的概率。此外，還可以增加旅游產品的附加值，激發游客的購買欲，在增強旅游目的地文化傳播力度的同時，增加旅游產品的銷量，進而帶來更多的經濟收入。

（五）“吉行AR”智慧旅游APP用戶滿意度調查與分析

根據“吉行AR”智慧旅游APP在吉林省旅游信息宣傳、旅游景區展示、旅游景區導覽、旅游產品研發等方面的應用模式和現場測試效果，筆者設計并發放了用戶滿意度調查問卷，共收回有效調查問卷樣本 186 份。受訪者的性別、年齡、受教育程度與其職業、收入水平等情況彼此間存在合理性，調查問卷結果的可信度較高（見圖4）。筆者在設計調查問卷時，在“滿意度評價”一欄中增設了預期滿意度和實際滿意度選項。預期滿意度指受訪者心中對“吉行AR”智慧旅游APP的預期值；實際滿意度指受訪者在使用過程中感受到的滿意度。采用 Linkert 5分量表法對滿意度賦值，很滿意賦值 5 分，很不滿意賦值 1 分，以此類推，分數值越高，代表受訪者對某一方面的滿意度越高。

圖4 調查問卷受訪者信息統計圖

通過數據分析可知，“吉行AR”智慧旅游APP的預期滿意度與實際滿意度雖然存在一定差距，但是波動性較小，基本達到研究的預期效果。“吉行AR”智慧旅游 APP 在實際應用中，在運行穩定性、用戶隱私保護、個性化服務等方面的預期滿意度與實際滿意度存在差距。結合實際情況，筆者擬提出三點合理化的改善建議。首先，通過提高代碼質量與可讀性、減少冗余代碼與數據預載等手段增強“吉行AR”智慧旅游APP的穩定性，提升用戶使用時的流暢度。其次，通過技術手段完善“吉行AR”智慧旅游APP的安全性與可靠性，確保用戶信息隱私安全，也為今后增加APP商品交易支付功能做好充足的安全保障。最后，進一步開展來吉游客的用戶需求調查研究，針對不同用戶，制定差異化的服務內容，增強“吉行AR”智慧旅游APP的個性化服務設置。后續的相關研究，筆者將繼續借助滿意度調查問卷的結果及數據分析，逐步完善和豐富“吉行AR”智慧旅游APP在吉林省旅游應用領域中的相關功能與體驗內容。

五、結語

基于增強現實技術開展智慧旅游APP的設計與應用研究，不僅為吉林省旅游業態高質量發展提供了新思路和新方法，而且能夠在有效保護旅游資源的前提下，豐富旅游產品的內容，提升游客的旅游體驗感，擴大旅游目的地的宣傳效果，增加旅游目的地的競爭力。同時，也符合《“十四五”文化和旅游發展規劃》的要求，可以有效助力吉林省實現由旅游資源大省向旅游經濟強省的轉變目標。