虚拟旅游平台设计

贺媛媛 甄 义

（石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄 050041）

虚拟旅游平台设计

贺媛媛 甄 义

（石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄 050041）

随着经济社会的不断发展，我国的旅游业正在迈入一个蓬勃发展的新阶段。然而，景区虚拟旅游平台研究的滞后性正制约着旅游产业的进一步提升。以虚拟旅游平台的功能应用为研究对象，通过研究平台的开发目标、功能和技术需求以及体系结构构建等过程，设计虚拟旅游平台的总体架构，该架构为景区的虚拟旅游平台建设提供研究思路和借鉴经验。

虚拟旅游 功能需求 平台设计

1 引言

随着社会经济的发展，中国的旅游业也进入了一个蓬勃发展的时期。为了完善对旅游者的公共服务功能、提升旅游景区面向国际国内市场的服务能力，许多地区提出了“智慧旅游”的发展目标，虚拟旅游平台在旅游景区的应用研究就是在这样的大背景下提出的。国外虚拟研究的深度和广度使得其开发的虚拟旅游产品在质量和数量上都处干领先水平，其虚拟旅游的研究大致分为虚拟旅游技术研究、虚拟旅游与现实旅游关系研究和虚拟旅游对现实旅游影响三个方面。埃及开发的“永恒的埃及”、瑞典打造的“虚拟瑞典”和美国设计的“第二生命”是其中经典的虚拟旅游产品。我国虚拟旅游起点比较低，但是发展迅速。国内虚拟旅游的研究大致分为虚拟旅游概念的讨论、虚拟旅游技术实现、虚拟旅游的应用和虚拟旅游教育四个方向，而目前开发最为成功的当属北京故宫博物院与IBM公司合作推出了“穿越时空的紫禁城”的虚拟旅游项目。

中国一个文明古国及资源大国，开发虚拟旅游平台是我国旅游业发展的必然需要。目前，虚拟旅游的开发虽然起点低，但是潜力巨大，正处在一个蓬勃发展的时期，随着虚拟现实技术的不断发展，其在旅游业中的应用领域必将日益广泛，这也是旅游业在新时代信息化、网络化的必然趋势。

2 虚拟旅游的理论

虚拟世界与现实世界相对，那么虚拟旅游与真实旅游也是相对的，虚拟旅游可以概括为：游客通过计算机、互联网、多媒体等载体，在由虚拟现实技术创造的虚拟世界里旅游，并从中获得旅游体验的一种旅游方式。虚拟旅游可以在任何时间和任何有条件的地点进行。虚拟旅游不同于现实的旅游，所以虚拟旅游就拥有了它独特的特征。交互性、沉浸性、自主性是虚拟旅游的三大主要特征，这三种特征各自独立，但又互相依存、互相补充，缺一不可。

虚拟现实系统可以分为四种，分别是沉浸式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统。由此，虚拟旅游平台的存在形式可以分为：混合式虚拟旅游和完全式虚拟旅游。完全式虚拟旅游一般借助视觉听觉头盗、触觉手套、觉发生器、数据服装等多种传感器将游客带到一个高度仿真的虚拟旅游景区中。混合式虚拟旅游就是虚拟景物与现实景物相结合的虚拟旅游，它又分为两种，分别是以现实景物为主体，加入虚拟景物来丰富显示景观的增强现实式虚拟旅游和以虚拟景物为主体，加入现实景物来丰富显示景观的增强虚拟式虚拟旅游，这种虚拟旅游平台利用计算机等设备和虚拟的景点实现交互。

3 虚拟现实技术

虚拟旅游平台就是采用虚拟现实技术开发的。虚拟现实技术以计算机操作为平台，利用图像生成技术、传感器技术相结合，最后在网络上形成的一个虚拟世界，用户可以通过虚拟现实技术实现人与机器的互动，同虚拟世界里的对象进行交互操作，使用户产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术的研究内容主要分为：人与场景的融合技术、物体对象的仿真技术、三维场景建模技术、图形图像的实时生成合成技术、计算机图形处理研究、应用系统开发工具、系统集成技术、分布式虚拟环境、基于网络的虚拟现实研究等八个方面。

虚拟现实技术分为两类：

（1）基于图形的虚拟现实技术。首先要根据现实的场景进行几何建模，构造虚拟场景，再根据游客视角的转换，添加纹理、灯光等渲染，最后通过感知设备在虚拟场景中漫游。用户可以进入虚拟世界里，与其中的对象进行交互。基于图形的虚拟旅游系统交互性较强、自由度较高，缺点则是工作量比较大，沉浸感有待提高，对软硬件的要求较高。

（2）基于图像的虚拟现实技术。首先是通过专业的数码照相设备获得清晰的图像、视频，然后利用软件将连续的原图进行拼接，构成一个完整的360度全景空间，再用专门的播放器浏览。用户可以进行调整视角、放大缩小、前后左右上下移动等操作。基于图像的虚拟现实技术沉浸感较强，成本、数据较少，浏览速度快。其缺点在于固定的视角，交互性表现较差，而且只适合存在的旅游景区场景构建，无法对规划建设中的旅游景点场景实现漫游。

虚拟旅游的技术实现流程首先是应用绘图软件进行场景建模，然后通过插件以及脚本将其移植到VR平台之上,最后按照统一的格式进行处理完成整个虚拟旅游平台的展示。虚拟旅游工作的重中之重就是场景建模，其建模方法根据建模的难易程度大致可以分为四种方法：

（1）对于形状规则、造型简单的模型可以采用编程建模的方法；

（2）对于清晰度、真实感有要求的模型，可以采用几何建模的方法；

（3）对于较为复杂的场景建模,可以采用图像建模的方法；

（4）对于真实性要求非常高的场景建模，可以采用三维扫描建模的方法。

虚拟旅游平台的体系结构其分为三个层次：资料采集处理、功能应用、平台发布，如图1所示。

4 国内景区虚拟旅游平台设计

虚拟旅游不能够代替真实旅游，但是虚拟旅游对休闲旅游的发展有巨大的推动作用，市场前景和发展潜力不容小觑。在开发虚拟旅游平台的过程中要严格执行流畅性、现实性、简洁性、即时性、主体性这五个原则。

图1 虚拟旅游系统的体系结构图

基于对虚拟旅游的现状分析和调查结果的归纳分析后，总结出虚拟旅游平台至少应包含的九种功能：信息浏览、交流平台、购物功能、查询功能、角色设定和选择、景区虚拟在线游、景区360度全景漫游、解说功能以及景区任务关卡。

虚拟旅游平台的技术实现的步骤如图2所示。

图2 虚拟旅游平台技术开发路线

（1）需求分析。根据游客对景点虚拟旅游喜好程度以及景区发展现状、发展方向进行调查研究，从而得出该地区休闲旅游景区景点虚拟旅游平台的开发策略和研究方向，为设计方案的确定打下基础。

（2）分析比较。一方面是根据当地地域现状、经济社会环境、人文资源等现状，与同类型的景区景点进行分析对比，从中寻找景区景点虚拟旅游的发展突破方向，从其他景区景点的发展历程中吸收它们的优点，分析其不足；另一方面是根据不同虚拟旅游实现技术的优缺点，结合自身的情况特点，分析比较得出技术实现的路线。

（3）数据处理和资料收集。将虚拟旅游平台需要的数据资料进行收集、整理、归类，并进一步细分并进行格式的转换。

（4）设计方案的确定。结合当地旅游景区景点的数据资料和对景区景点虚拟旅游发展的分析比较，以游客需求为关键点，最终确定虚拟旅游平台的设计方案。

（5）场景建模和插件开发。在对应的几何建模软件中完成场景模型的绘制，并且对场景进行直染，以增强场景的真实感，然后将建好的场景模型通过统一的格式转化导入到虚拟旅游平台上，完成虚拟旅游在线游的开发。同时进行插件的开发，完成对虚拟场景的控制和展示。

（6）平台发布。将做好的产品通过设计方案确定好的平台将其发布出去。

5 结语

本文概括了虚拟旅游的定义以及过内外发展现状，介绍了国内外虚拟旅游技术的研究状况，阐述了虚拟旅游的理论与技术，在此基础上提出系统开发的原则，通过细化功能需求、分析用例、体系结构构建等阶段，完成整个景区虚拟旅游平台的总体设计。本文只是对平台开发模式的探讨，缺乏实践开发论证，虚拟旅游平台在不同地域、不同风格类型的旅游景区的应用是我们需要进一步探索和研究的问题。

[1]主福洋.虚拟现实技术的现状及发展趋势[J].中国新通信,2012: 20-37.

[2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学(F辑:信息科学),2009(01).

[3]罗月童,刘晓平.虚拟现实技术在旅游宣传中的应用前景及其关键技术探讨[J].科技导报，2007,25(9): 75-80

[4]石长波,高天天.我国虚拟旅游发展的SW0T分析及战略研究[J].商业经济,2010 (1): 1-4.

[5]兰小机,仇菊香.数码城市GIS之虚拟旅游[J].测绘标准化,2009, 25(01):8-10.

[6]熊伟,叶淋玮.我国虚拟旅游网站的功能评价研究[J].人文地理,2011, 02:154-160.

[7]刘民.三维虚拟旅游系统的研究与实现[D].华南理工大学,2012.

[8]范业正.客观地认识虚拟现实旅游[J].旅游学刊,2007,22(5): 6-7.

[9]何晓琳.虚拟旅游的优势分析及其运作策略[J].商场现代化,2007,26(22): 82-83.

[10]蓝秋萍,李利军,杨波.二维GIS与三维场景交互技术的研宄与应用[J].测绘信息与工程,2007,3:18-19.

[11]徐凌.基于OpenSceneGraph引擎的漫游系统的研究与实现[D].武汉理工大学,2008

[12]王亚飞.基于虚拟现实技术的城市景观仿真系统开发[D].河南大学,2007

The Design of Virtual Tourism Platform

HE Yuan-yuan ZHEN Yi
（Shi jiazhuang Institute of Railway Technology Shijiazhuang Hebei 050061 China）

With the constant development of economy and society, tourism in China is entering a new vigorously developing stage. However, the lag of tourism platform research is restricting the further development of tourism industry. In this paper, the developing target, function and technology requirements and construction of system structure of the virtual tourism platform are studied. And an overall structure of the platform of virtual tourism is designed to provide references for further study and construction in the scenery spots.

virtual tourism function requirements platform design

文献标识码：A

1673-1816(2014)04-0054-04

2014-10-17

贺媛媛（1980-），女，汉，河北辛集人，硕士，副教授，研究方向地图学与地理信息系统。

河北省科学技术厅科技支撑计划项目（13216005）；河北省教育厅青年基金项目（QN2014163）；河北省文化厅文化艺术科学一般项目（HBWY2014-Y-A016）