基于虚拟现实技术的旅游系统研究

王金伟，孔维纹，刘 语，王 帆，帅阿琴

(南京信息工程大学计算机与软件学院，南京 210044)

基于虚拟现实技术的旅游系统研究

王金伟，孔维纹，刘 语，王 帆，帅阿琴

(南京信息工程大学计算机与软件学院，南京 210044)

我国旅游业发展迅猛，但目前虚拟旅游的网站服务不够细化。虚拟旅游系统不仅能对目的地景点进行介绍，还能对出游路线进行合理的规划，并对出游地的各方面进行推荐。该系统在现实旅游景观的基础上通过虚拟现实非接触式感应技术构建一个虚拟的三维立体旅游环境，驴友足不出户就能预先在虚拟环境中体验旅游，规划出高效的旅游方案。

虚拟现实；旅游路径规划；地图导航

随着当代社会文明的进步和经济的发展，人们对物质文化的需求度越来越高，旅游业便是跟随大潮发展起来的第三产业。由于信息和互联网技术的快速发展，旅游、酒店和娱乐业正不断引入和展示体验经济的内涵[1]。国外的Travelocity、Expedia、YahooOnline等网站中的旅游频道内容越来越丰富[2]。全景客(全景客虚拟旅游网)成立于2009年，是中国最大的虚拟旅游电子商务平台[3]，但是没有充分满足驴友的诉求，存在一定的缺陷。中视典数字科技有限公司研发的虚拟旅游系统VRP-TRAVE[4]，也没有为广大驴友提供便利。吉林大学珠海学院组织软件研究所、旅游管理系成功研发了《吉林大学珠海学院虚拟校园漫游与导航系统》，但是研究成果在应用及推广上存在不足。

因此，项目组将虚拟旅游相关技术结合，通过虚拟旅行来模拟即将到来的行程，让驴友预览，从而明晰自己的需求，合理规划自己即将选择的旅行目的地，并且对行程做出安排。这种方式将科技与人文结合，打破空间限制，用科技创造便捷的生活方式，具有很高的现实意义和应用前景。

1 虚拟旅游系统架构

1.1 客户端架构

当前许多虚拟旅游服务多以网站形式展示，但网页及服务器的响应速度将最终影响虚拟旅游网站是否能广泛使用。利用Flash player播放虚拟现实的场景，将场景采用flash形式进行网页播放。前端主要为用户提供服务，主要包括两大部分：虚拟旅游和旅游服务。

虚拟旅游包括：

第一，全景漫游。利用虚拟现实技术把景区的过去、现在、未来的全部内容在计算机上进行数字化虚拟实现。

第二，路径规划。针对虚拟系统漫游者容易迷失方向的问题，项目中建立二维导航视图，设立指南针，实时提供漫游者的地理信息，为驴友规划合理路径，增强漫游者的真实感。

第三，景区推荐。为不同用户量身定制一套攻略，如果是新用户注册，我们将对游客评价较高的景点进行推荐，并根据用户的个人喜好和浏览记录，为用户提供符合个人喜好的景区。

第四，沉浸式体验。运用声音仿真方法，为驴友在旅游路线中配置导游解说词，提高景区的沉浸感，为将来亲身体验做好完备的准备服务。

旅游服务包括：

第一，景区信息。系统为游客或者用户提供景区的信息，包括景区类型、历史文化背景，与当地人文风俗相结合，游览途中既享受到景区风光，又享受到文化熏陶。

第二，地图搜索。由百度地图提供位置信息搜索功能，提供基本地图展现功能、搜索功能、定位功能，方便用户路线导航和搜索目的地以及当前位置确认。

第三，酒店交通。在系统中直接加入酒店交通服务，可以做到为用户提供一体化服务，所以本系统可以为用户提供全程服务，省去其他软件的搜索订购麻烦。

第四，导游服务。根据游客到达景区的位置，我们实时为用户提供景区导游模式，可以享受到景区的解说和游览路线的规划。

1.2 服务器端架构

本系统的后台将采用IIS服务器，利用SQL Server数据库管理系统，采用这一系列体系可以避免多用户同时进入系统造成的拥塞现象。数据库的并行性可以保证本系统的各大模块同时运作。后端实施管理功能，主要包括三大模块：

第一，虚拟现实设计系统。在这部分执行虚拟景观交互，对景观进行图像采集，运用RIA技术实现Sphere全景技术，然后采用最短路径算法，规划出最合理可实现的路径。

第二，旅游管理系统。实施全景观管理，控制景观的采集量，找出相邻图像显示地点之间的距离与用户视觉感受之间的平衡值。

第三，用户系统。用户可在前台登录，可以上传照片、上传攻略、修改密码、查看会员、对类型进行增删改操作、添加酒店信息、删除酒店信息、留言板功能等。

2 虚拟旅游系统的关键技术

2.1 基于路径规划导航

虚拟旅游导航技术，所选择的路径是经过基于网格的路径算法预先生成的。虚拟导游利用最短路径算法，路径规划之后自动生成最优路径，为用户提供参考依据。

路径规划导航为我们实现了多种功能。首先，做到了在自动避开所有障碍物的前提下，安全到达目的地。其次，用户到达目的地所用时间、路径最短。针对虚拟系统漫游的时候漫游者容易迷失方向的问题，实时提供漫游者的地理信息，增强漫游者的真实感。

2.2 虚拟现实全景漫游

利用GPS测量技术快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，由于这项技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，也适合旅游者的室外野营和探险活动。该系统采用的导航实现了不同层次的功能，采用精准定位，超越了传统导航的限制，实现真正的人机同步。在人性化的服务上，采用优美语音解说，并由专业声优录制。提供的地图上还有超精美的风景图片与实景相互辉映。在导游仪内植入了丰富的门票打折、酒店优惠、美食购物等信息，整合成完整的城市攻略。

2.3 漫游架构设计

运用Web VR技术对景区旅游进行虚拟实景设计，漫游平台将具有实时在线、深度沉浸、高度交互的特点，因此在景区场景处理时既要考虑虚拟景观的感知效果，又要考虑到浏览的流畅性，要求后台的数据库存储大量的全景图、3D的模型、虚拟场景等。此技术解决了有大量用户并行使用本系统时给系统带来的拥塞现象。通过以上技术，实现了本系统对其他系统的超越，针对其他项目存在的问题，本系统有三个方面特色：第一，预先在虚拟环境中体验旅游。第二，优化现实旅游路线，规划出高效的旅游模式。第三，吸引潜在消费者加入旅游。

3 结语

项目组将虚拟旅游相关技术结合，通过虚拟旅行来模拟即将到来的行程，让驴友预览，从而明晰自己的需求，合理规划自己即将选择的旅行目的地，并且对行程做出安排。这种方式将科技与人文结合，打破空间限制，用科技创造便捷的生活方式，具有很高的现实意义和应用前景。通过对虚拟旅游系统设计的全面分析和深入了解，我们已经明确了系统实施的可行性，这是一个完全有条件实行的计划，也将在现实中提高人们的旅游效益。以上分析了虚拟旅游项目的科学性、创新性以及实践性。我们的目的是充分地开发并应用虚拟旅游类产品，并希望在不久的将来，为旅游业和人类生活品质的改善做出贡献。

[1] Chris Cooper. Classic Reviews in Tourism[M].UK Clevedon：Channel View Publications，2003.

[2] 徐素宁，韦中亚，杨景春.虚拟现实技术在虚拟旅游中的应用[J].地理学与国土研究，2001，(03)：92-96.

[3] 全景客360百科.http://baike.so.com/doc/1227644-1298529. html.

[4] 中视典官网.http://www.vrp3d.com/article/html/vrplatform_528. html.

Researchontourismsystembasedonvirtualrealitytechnology

WANG Jin-wei, KONG Wei-wen, LIU Yu, WANG Fan, SHUAI A-qin

(School of Computer and Software, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)

China’s tourism industry is developing rapidly, but the virtual travel website service is not in refinement. Virtual tour system can not only introduce the destination attractions, but also make a reasonable planning on the travel route. Based on the realistic tourism landscape, the system builds a virtual three-dimensional tourism environment through virtual reality contactless induction technology. Tourists can experience the tourism in the virtual environment and plan the efficient tourism program in advance.

Virtual reality; Tourism path planning; Map navigation

TP391.9

B

1674-8646(2017)18-0022-02

2017-07-28

课题项目：大学生创新创业项目“虚拟旅游体验系统”(201610300210)

王金伟(1978-)，男(蒙古族)，博士，教授，从事多媒体安全研究。