基于VR技术的旅游实训系统的设计

【摘要】随着我国旅游业的快速发展，旅游市场对旅游专业人员的需求与日俱增，对旅游实训教学提出了更高的要求。本文分析了基于VR技术的旅游实训系统较传统实训模式的优势，结合VR技术的特点，对虚拟现实旅游实训系统进行了总体设计。

【关键词】VR；虚拟现实；旅游实训

随着我国旅游业的快速发展，旅游市场对导游等旅游专业人员的需求与日俱增，各高校特别是职业技术学院相继开办旅游专业。旅游专业课程教学是一门实践性很强的课程，这些课程是培养一名专业导游员的基本课程，也是导游从业资格考试的必考科目。目前旅游实训教学的现状却不容乐观，存在项目单调、偏重理论、缺乏操作、经费少、实训基地缺乏等问题。基于VR技术的旅游实训系统可以从根本上脱离传统教学的模式，以培养学生操作能力为中心，通过为学生创造逼真的模拟情景、以场景演练为主，提高学生的实际操作能力，以培养出符合旅游市场需求的专业导游人员。

一、基于VR技术的旅游实训系统的优势

现有各高校旅游实训通常采用与景区、酒店等单位按照互惠互利的原则建立合作关系，由学校向景区、酒店推荐学生实习，景区、酒店提供实习的设施，达到完成实训教学计划的目的。这种传统模式缺点很多：一是成本高。学校与相关单位合作建设实训基地存在一定的成本投入，同时大量的学生到实训基地进行实训教学，吃住行的费用也是很大一笔开支。二是风险高。大量的学生离开学校外出到实训基地进行学习，学校需要为学生的人生安全承担很高风险，同时一些实训操作行为也可能有一定危险。三是限制较多。每个实训基地能够教学的内容有限，由于成本限制，学校不能建设足够数量和类型的实训基地，做到全覆盖。而基于VR技术的旅游实训系统正好能够解决以上问題：一是可以节省成本。学校只需要前期一次性投入建设基于VR技术的旅游实训实验室，学生在校内便可以模拟各类景区环境，进行实训教学，获得与真实景区一样的体验。二是可以最大程度地规避风险。学生实训不离校，人生安全有了很大的保障。而且学生在虚拟景区环境中，可以放心地进行操作，不必担心出现危险。三是打破时空限制。各种类型、规模的景区环境，不同的季节，不同的时间，不同的旅游人群，都可以迅速地切换，可以在很短的时间内呈现给学生。

二、采用的主要技术

VR技术，即虚拟现实技术，是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，从空间和位置上来模拟人类视觉、听觉、触觉等感受，实现用户与该环境直接进行自然交互，从而达到身临其境的效果。它是一种综合性的技术，涉及的领域很多，例如计算机图形学、人机交互技术、传感技术等。与传统的视窗操作界面相比，虚拟现实技术人机交互上有了本质的区别。因此，虚拟现实技术在操作性强的实训教育领域有着很广泛的应用前景。

早在20世纪80年代，美国宇航局（NASA）就开展了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了一定的研究成果，引起了社会对虚拟现实技术的广泛关注。进入90年代后，计算机软硬件技术迅速发展和不断改进，通过计算机制作具有大量数据的实时动画成为可能，实用的虚拟现实设备才开始进入市场。近年来，随着显示技术的日渐成熟和移动终端图形处理能力的不断增强，多家主流消费电子厂商相继发布消费级虚拟现实产品，虚拟现实硬件设备开始大行其道，成为大众化产品。

虚拟现实技术主要具有以下三个基本特性：一是交互性。传统的人机交互指通过鼠标、键盘和显示器等输入输出设备与计算机进行交互。虚拟现实技术的交互性指的是使用者与虚拟现实环境之间以近乎自然的方式进行交互。使用者可以通过各类先进的传感器来获得逼真的感受，还可以通过语言、肢体动作等自然技能，对虚拟环境中的物体进行操作。二是沉浸性。沉浸性又称为临场感，指使用者感受到以第一人称存在于虚拟世界中的真实程度，真实程度越高，VR系统的性能越高。虚拟现实技术根据人类的视觉、听觉和触觉等感官生理特点，由计算机模拟出逼真的三维图像、声音和触感；使用者通过头盔式显示器和数据手套等交互式设备，便可将自己置身于虚拟环境中，使自己融入到虚拟环境中，以为周围的一切都是真实存在的世界。三是想象性。想象性是指在虚拟现实环境中，用户可以根据所感知的多种信息，并结合自身的行为，通过逻辑判断等思维过程，对系统运行的进展进行联想，以发现系统中的深层次规律性。

三、系统设计目标

虚拟现实旅游实训系统根据旅游实训教学特点应达到以下系统设计目标：一是实现使用者自主游览，使用者可以任意行走并全方位观察周围环境，可以听到语音讲解，看到图文介绍，使用者可以全方位、立体化地感受所处环境，并学习如何向游客进行讲解；二是实现模拟导游，使用者以一个虚拟导游的形象进入景区，模拟导游活动；三是实现导游能力测试，由系统将应试者置身于某个景点，应试者根据所处环境进行导游相关能力的测试。

四、系统功能设计

一是旅游景点交互漫游。虚拟现实技术最基本的特性就是交互性，本系统可以通过操纵手柄、重力感应手柄、动作感应传感器等操作设备，实现在虚拟旅游环境中的前、后、左、右方向上的交互行走，同时可以实现随意左转、右转、仰视、俯视等动作。使用者置身于虚拟景点其间，指导教师可以通过话筒进行讲解，学生可以在任意距离、任意位置观察场景中的景物和图文资料。

二是景点信息查询。在虚拟现实旅游实训系统中建立景点信息数据库，用户使用操作手柄、重力感应手柄、动作感应传感器等操作设备选择景点中的各种元素，可以获得元素相关信息，包括文字、图文材料等。教师可以将元素相关的视音频、图文材料等资源整合在系统中，作为教辅资料，实时向使用者推送。使用者在场景中行走游览的同时，也获得了与该场景相关的各种元素的资料，对景点有更深刻、更全面的认识。

三是关键景点切换。在虚拟现实旅游实训系统虚拟场景中设定关键场景的快捷切换功能，实现迅速切换至该景点，可以忽略掉一些不重要的游览过程，有针对性地选择要游览的关键场景，方便了操作，节约教学时间。

四是自动讲解模式。在虚拟现实旅游实训系统集成基于虚拟旅游景点，带有教学音、视频的三维动画，主要用于教师不在教学现场，学生自主进行学习的场景。在自动讲解模式中，教师也可以随时切入到系统场景中，针对重点景点做补充讲解。

五是教学与测试双模式。在虚拟现实旅游实训系统除了支持教学功能，还提供针对应试者的测试模式。关闭景点信息数据库，由系统将应试者置身于某个景点，应试者即可根据所处的虚拟景点，模拟进行导游活动。系统可以录制应试者的操作过程及声音，教师可以根据这些录像来评估应试者的成绩，应试者也可以观看自己测试操作的回放来分析自身缺点，有针对性地改进自己的导游活动。

六是题库设置。老师可以根据教学内容的需要，随时添加补充一些与景点有关的练习题，有利于老师对学生知识的掌握程度进行了解，有针对性地进行教学。

五、结语

随着计算机软硬件技术的快速发展，虚拟现实技术正广泛应用于教学的很多领域。但是目前虚拟现实旅游实训教学系统的推广仍然存在很多问题，例如：景点众多且景点面积广，数据采集量大，建模工作量很大；虚拟现实系统的硬件设备价格昂贵，前期建设投入较大；虚拟现实技术与传统的教学模式在教育观念、教师的素质要求、教学方式等方面存在着较大差异。随着技术的不断进步，硬件设备的价格必然会更加便宜，虚拟现实技术在教学中将会更加普及，为我们的旅游实训教育事业增添更加强大的动力。

参考文献

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[3]王琳琳.虚拟旅游教学实训系统的设计与实现[D].北京：首都师范大学，2009.

作者简介：王岚（1982—），女，汉族，硕士，四川建筑职业技术学院，讲师，研究方向：旅游文化。