苏州“运河十景”跨时空虚拟旅游系统的设计与实现

王会燕 孙锡文 费翔 刘天风 张雨薇

摘 要 全景技术能够创新旅游景点的呈现方式，丰富用户的欣赏体验，且开发时间段，成本低。文章阐述了苏州“运河十景”跨时空虚拟旅游系统的设计思路及开发过程。该系统通过跨时空的方式，借助全景技术，沉浸式展示了运河沿线的10个旅游景点，用户能够随时随地进行观展，方便参与评论和分享，可以自由控制观看位置和角度，实现在苏州运河沿线的10个景点的跨时空虚拟自主漫游。

关键词 虚拟漫游；虚拟旅游；全景技术

中图分类号 G122 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2021）22-0018-03

基金项目：江苏省创新训练项目“运河十景VR虚拟展览系统开发”（编号：202111054004Y）；苏州市职业大学研究性课题“文旅视域下的平江路文化街跨时空VR虚拟展览系统开发”（编号：SZDYKC-210602）。

“十四五”非物质文化遗产保护规划强调，非遗是中华优秀传统文化的重要组成部分。保护好、传承好、弘扬好非遗，对于延续历史文脉、坚定文化自信、推动文明交流互鉴、建设社会主义文化强国具有重要意义[1]。

苏州作为大运河沿线唯一以古城概念申遗的城市是大运河文化带建设的重要节点，选取运河10个景点，建设好“运河十景”是建设好大运河文化带“最精彩一段”的重要内容。苏州“运河十景”包括吴门望亭、宝带桥、浒墅关、枫桥夜泊、平江古巷、虎丘塔、水陆盘门、横塘驿站、石湖五堤、平望·四河汇集[2]，这些景区有着悠久的历史与极大的欣赏研究价值。

全景漫游技术能够在较低成本下为用户带来较好的非遗欣赏体验。它融合了数字影像采集、图形图像处理、网络技术、虚拟交互技术等多种信息技术手段，提供具有真实感、沉浸感的互动体验。

近年来，多地成功建立线上虚拟展示系统等，通过虚拟现实技术，实现用户720°自由浏览与交互，为非遗的展览提供了新的传播方式。如“九江非遗展示馆”展厅，通过虚拟漫游让市民零距离接触九江古韵、江湖传说等众多的非遗盛景。湖南省文化和旅游厅共同创建的云上湖南非遗馆，让群众足不出户就能欣赏湖湘文化、感受非遗魅力[3]。 “守望相助——56民族非遗”虚拟展厅，通过在线的方式展示了56个民族，171项非物质文化遗产，见证了民族共同繁荣的盛景。防控疫情期间，为了更好满足人民群众的精神文化需求，咸阳市的非遗展示馆推出“360°全景线上展馆”，展示了关中泥塑、旬邑剪纸等多项独特的非物质文化遗产项目。

通过文献查阅和走访调查发现，苏州运河沿线景点目前还缺少线上虚拟漫游系统。苏州作为大运河文化带建设的重要节点城市，也是大运河沿线唯一以古城概念申遗的城市，沿线的景点文化传播至关重要。因此，为了更好的传承江南文化，课题组设计与制作跨时空线上虚拟漫游系統，弥补运河沿线景点在线上虚拟传播方面的不足。

虚拟漫游系统是基于全景技术，采用采用B/ S模式，结合视频、声音、图像等素材，用户通过浏览器，或借助VR眼镜，实现真实环境的零距离、交互式、沉浸式的体验[4]。漫游系统架构分为3层，如图1所示，分别为数据层，数据服务层和数据展示层。

每层具体功能如下：

1）数据层。该层为整个全景漫游系统提供文本、图片、声音、视频等数据。这些数据被上传在本地或异地存储设备上，数据服务层可方便调用与访问。或上传至漫游平台中，供漫游平台展示访问。

2）数据服务层。该层包含Web服务器和全景漫游平台，提供全景漫游数据的管理与发布功能。本文漫游系统选用IIS类型作为Web服务器。利用720云全景漫游平台，完成全景漫游场景路线布置，交互热点、导航的添加制作等关键步骤。

3）数据展示层。该层主要基于HTML5和B/S架构实现全景漫游系统的数据展示，并在浏览器、手机等移动终端显示。用户可通过鼠标、移动智能终端触摸屏，自动浏览或手动浏览720°全景漫游系统。也可借助VR眼镜，沉浸体验漫游场景。

在跨时空虚拟旅游系统中，跨时空是指时间的跨度。一般分为年代的跨度、季节的跨度和昼夜的跨度。如在百度地图全景街景中，利用年代的跨度记录了城市部分街景的变化。本文中所指的跨时空是指昼夜的跨度，通过白天和黑夜两个时空展示苏州“运河十景”的景色。

跨时空虚拟旅游系统的设计与开发包括：路线设计、数据采集、数据处理、全景漫游制作四个部分。

3.1 路线设计

苏州运河10个景点，沿运河以南北的方向分布在苏州。为方便展示，绘制苏州“运河十景”的插画作为漫游系统的首界面。

旅游路线设计需符合大多数人参观浏览的习惯。首先需要全面了解苏州运河历史文化背景，确定苏州运河每个景点的采集位置，如虎丘塔、点头石、宝带桥、安德桥、石碑石亭、苏州状元故居、苏州全晋会馆等，然后科学合理规划，设计虚拟漫游路线，突出其主要文化宣传功能。

3.2 数据准备

交互式漫游系统的数据准备包含，景点的文本搜集，图像采集，视频素材采集。在文本采集时，通过阅读文献和书籍，深度挖掘“运河十景”的历史文化元素，讲好苏州故事。借助无人机、单反数码相机、全景云台等设备采集苏州运河10个景点的白天和夜晚的漫游系统场景图片素材。图像采集时需进行相机角度设置，云台拍摄节点调整，寻找拍摄最佳视点位置。同时，采集街景美图，街边美食等信息。

采集视频素材时，需要熟悉拍摄现场环境，做好与景点街区相关部门的协调与沟通，机位的摆放，镜头角度的拍摄，灯光的布置等。使用Premiere、DaVinci Resolve、Affect effects软件进行视频后期制作，为漫游系统做好素材准备。

3.3 全景图制作

应用Adobe Lightroom对采集的境图像进行统一处理，包括图片的曝光、色调、白平衡、高光、阴影等。应用PT Gui制作全景图。PTGui可提供可视化界面来实现对图像的拼接，从而创造出高质量的全景图像。受拍摄自然条件光照等影响，图像拼接前需要对重合区域进行亮度微调，使其清晰过渡；在进行夜景图像拼接时，需要对采集的图片添加控制点提高拼接的精度，使得全景图更为清晰真实的展现场景环境。

3.4 漫游制作

1）全景图片分类整理。对一个景点的多个拍摄点的全景图像进行重命名和分类，上传至全景漫游后台素材库。

2）视角设置，背景音乐添加。每一个场景需要设置进入场景的最佳视角和浏览视角范围。最佳视角可以是标志性建筑，景点名称等。一个场景的最大视角范围为水平360°和垂直方向的360°共720°，或根据需要设定指定的视角范围。添加背景音乐可增加虚拟漫游浏览的趣味。添加背景音乐时，需要选择背景音乐应用到的指定场景，或者选择全部场景。解说音频需应用到对应的场景中。漫游系统中可嵌入解说视频，模拟导游讲解效果。

3）漫游热点设置。漫游热点类型包括全景切换、超链接、图片、视频、文本、音频、图文热点等。漫游热点能够让用户与场景中的图文，声音、视频，或者下一个场景进行交互。在设置场景交互热点时，可以设定一个最佳游览路线，用户通过全景热点的切换游览整个景点。

3）多终端测试。漫游系统完成后，对VR和全景两种观看模式进行手机、iPad移动终端和电脑终端测试。

依托江苏省创新训练项目，利用“学生实践创新孵化中心”开展研究，深度挖掘苏州“运河十景”历史文化元素。运用全景技术开发运河10个景点虚拟展览系统。用户能够随时随地进行观展“运河十景”风采，方便参与评论和分享，可以自由控制观看位置和角度，实现在运河沿线的10个景点虚拟自主漫游。

苏州“运河十景”标志性建筑和标志性景点选择：

吴门望亭：选取望虞河水利枢纽、北太湖、望亭运河公园、百诗碑廊、展览馆、望亭驿站、望亭发电厂等。

宝带桥：选取宝带桥世界文化遗产标识，石亭、石碑、石獅以及博物馆等标志性建筑。

浒墅关：选择文昌阁、跨运河南北双桥、董公堤及三里亭、浒墅关老街区（旧俞家弄、寺桥弄）等。

枫桥夜泊：选择唐灯、一枝园、吴门古韵戏台、江村桥、枫桥铁铃关、惊鸿渡指月桥等。

虎丘塔：选取千人石、二仙亭、点头石、剑池、虎丘塔等。

水陆盘门：盘门陆门、盘门瓮城、瑞光塔、水城门等。

横塘驿站：选取驿亭、唐寅园、彩云桥、晋源桥等。

石湖五堤：选取行春桥、老街、余庄、石湖蠡岛、石堤百狮桥、上方山、楞伽塔等。

平望·四河汇集：安德桥、小九华寺、湿地公园、慈航普渡等。

平江古巷：选取古巷（如图2所示）、钮家巷潘宅、文学山房旧书店、全晋会馆等。

在虚拟漫游、互联网技术支持下，实现苏州“运河十景”旅游景点的资源数字化、虚拟化。在疫情期间，采用线上的形式展示苏州历史人物和苏州运河沿线历史文化元素，对丰富苏州运河沿线景点的宣传形式，扩大宣传面，讲好苏州运河故事，传承江南文化有着重要意义。

结合虚拟现实技术，创新苏州“运河十景”传播形式。将苏州“运河十景”的文化元素与数字媒体技术结合，将文化故事、美图、语音介绍等文化元素与跨时空虚拟漫游系统结合，实现文化景点的跨时空线上虚拟漫游体验。使其传播具有个性化、精准化、互动化、智能化，从而拓展苏州“运河十景”传播的广度和深度。

参考文献

[1]李亚琴.数字媒体技术融入非遗传承策略研究[J].现代信息科技，2020，4（8）：112-114.

[2]金刚.苏州“运河十景”：平望·四河汇集[EB/OL].[2021-01-13].https：//www.sohu.com/a/444320415_ 565998.

[3]华声在线，我省推出首个云上非遗馆VR全景技术开启逛展新体验[EB/OL].[2020-08-01].https：//baijiahao. baidu.com/s？id=1673789202347450999&wfr=spider& for=pc.

[4]王会燕，鲜学丰，张震，等.基于全景技术的实验与实训中心漫游系统设计与实现[J].苏州市职业大学学报，2019，30（4）：41-44.

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