虚拟现实技术在智慧旅游中的应用

虚拟现实技术在智慧旅游中的应用

虚拟现实技术

虚拟现实（Virtual Reality,VR）的概念是在20世纪80年代初由美国VPL Research公司创始人之一Jar Jaron Lanier正式提出。2000年以后，VR技术整合发展中的XML,JAVA等先进技术，应用强大的3D计算能力和交互式技术，提高渲染质量和传输速度，进入了崭新的发展时代。

虚拟现实技术又称“灵境技术”，是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互[资助项目：国家科技支撑计划子课题，漫游丽江古城三维系统开发（2012BAH50F02)]技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视听嗅等感觉，使人为参与[]者通过适当装置自然地与虚拟世界进行体验和交互作用。目前，虚拟现实技术正在广泛地应用于旅游、军事、建筑、工业仿真、医学、文化教育等领域。

可行性分析

虚拟现实技术作为一门崭新的综合性信息技术，具有三个最基本的特征(简称3I):①“沉浸(Immersion)”特征:从过去人只能从计算机系统的外部去观测其处理结果,到人能沉浸到计算机系统所制造的环境之中,即参与者具有身临其境的沉浸感;②“交互(Interaction)”特征:从过去人只能通过键盘、鼠标与计算机环境中的单维数字化信息发生交互作用,到人能利用多种传感器(如数据头盔、手套、眼镜等)与多维化信息的环境发生交互作用;③“构想(Imagination)”特征:从过去的人只能从以定量计算为主的结果中得到启发而加深对事物的认识,到人有可能从定性和定量相结合的环境中得到启发而加深对事物的认识并萌发新意。

智慧旅游与传统旅游最根本的区别在于“智慧”，除了旅游信息化之外，更加注重新技术的应用，以实现旅游者的自主体验，将虚拟现实技术应用到智慧旅游中，使其突破传统旅游的限制，实现虚拟旅游，它是传统旅游的拓展，同时也服务于传统旅游。其优势主要体现在以下几个方面：

（1）能逼真动态地展现旅游景点,给人以身临其境的沉浸感；

（2）具有显著的人机交互功能,具有较强操作性；

（3）通过互联网随时随地进行旅游体验，而且多数都可以免费体验；

（4）设计者可以加入附加功能，例如语音导游、门票预定、特产宣传、线路推荐等；

（5）伴随着技术的成熟,虚拟现实的开发成本在不断下降。

研究现状

虚拟现实技术与旅游业的结合给旅游业和虚拟现实技术双方都带来了新的发展机会，而这两者的结合方式与结合程度仍在不断前进，与此相关的研究也正经历着变革与完善。目前主要应用于以下几个方面：

（1）现存景观的虚拟旅游。一方面可以满足一些没有到过或没有能力到该景点的游客的游览需求,如故宫虚拟旅游、天山虚拟旅游、喜马拉雅虚拟旅游、异国风情虚拟旅游等;另一方面,可以对现存旅游景点起到预先宣传,扩大影响力和吸引游客的作用。

（2）再现景观的虚拟旅游。这是针对不存在或即将不复存在的旅游景观而展开的,它不仅具有保存价值,而且还可以满足某些人的好奇心,甚至给人们怀旧心理以某种程度上的安慰,如对昔日三峡风光的虚拟旅游。

（3）未建成景观的虚拟旅游。这是针对正在规划建设中但未完全建成的旅游景点而展开的,其目的主要起到一种先期宣传和吸引游客的作用。

（4）目前人类还不太可能到达的虚拟旅游。如太空旅游、地核旅游、深海旅游等。

目前，国内的虚拟旅游正处于发展阶段，其研究也主要侧重于应用，同时涌现了许多优秀的虚拟现实网站，如全景客、菲卡全景、丁丁猫等。

关键技术与实现方案

智慧旅游中的虚拟现实系统是一项极其复杂的系统工程,它是根据传统的规划设计理念,采用现代高科技手段和综合集成思想进行建库、模拟、分析、处理的。

硬件系统:a.跟踪系统:用以确定参与者的头、手和躯体的位置;b.触觉系统:用以提供力与压力的反馈;c.音频系统:用以提供立体声源和判定空间位置;d.图像生成和显示系统:用以产生视觉图像和立体显示;e.高性能计算处理系统:应具有高处理速度、大存储容量和强联网特征。

软件系统:一般包括操作系统、数据库系统软件、GIS软件、图像处理软件、系统开发软件等。要求软件系统能接受各种高性能传感器的信息;能生成立体动画显示的图像;能把多种数据库、多种GIS软件、CAD软件进行调用和互联。

智慧旅游的虚拟现实系统流程:首先，要收集各种数据，建立背景条件数据库和目标条件数据库;其次，把背景条件数据输入虚拟现实技术处理系统进行处理，生成具有沉浸感和交互能力的虚拟背境;第三，把目标条件数据输入虚拟现实技术处理系统进行处理，生成具有沉浸感和交互能力的虚拟建筑物、游线、服务等旅游产品;第四，把虚拟背景与虚拟旅游产品叠加，通过人机对话工具，让游客、业主或规划设计人员进入虚拟旅游环境中漫游和亲身体验，提出意见并不断进行修改，最终生成最佳规划设计方案。

采用基于实景图像的虚拟信息空间

基于实景图像虚拟现实技术开发虚拟旅游系统适合于两种方式:其一，可针对现有旅游景观进行虚拟旅游，通过这种方式的虚拟旅游，不仅可以起到对旅游景点宣传、扩大影响力和吸引游客的作用，而且还能够在一定程度上满足没有条件到达旅游景点的游客的游览和审美的需求，如泰山虚拟旅游、八达岭长城虚拟旅游、珠穆朗马峰峰顶游以及异国风情游等;其二，可针对现在已经不存在的旅游景观或是即将不复存在的旅游景观而展开虚拟旅游，这可以再现已不存在的旅游景观，或是即将不复存在的旅游景观，具有景观珍藏的意义，如对于原三峡风景区的虚拟旅游、某些著名古建筑重建或装修前原貌观光等。基于实景图像的虚拟现实技术所构建起来的虚拟旅游系统，避开了复杂的场景建模与绘制，实现了自然风景的虚拟观光旅游。就技术本身而言，它在工作量、网络带宽、计算机硬件等各方面降低了要求，从而为虚拟现实技术的实际应用创造了条件，结合时下发展起来的旅游电子商务业，其应用前景十分广阔。

实现一个虚拟旅游系统涉及到三方面的技术:一是利用Web GIS的电子地图支持功能实现地图的生成、管理、显示和网络共享;二是利用基于实景图像的虚拟现实技术生成全景图像;三是利用Java applet与Web GIS相结合完成全景图像的网络漫游，再辅以友好的用户界面，使用户能以真实的感觉“进入”地图观赏美景。

(上海创图计算机科技有限公司谌平胡晓辉)