基于VR技术的游戏化旅游系统设计研究

韩旭 王祥

摘要：随着生活水平的提高，人们对旅游的需求也在不断变化。比起传统的观光旅游，更多人希望在旅游过程中获得更多的参与感，而游戏化的加入能在一定程度上解決游客在旅游过程中互动性差、旅游模式单一等问题。近年来，随着VR技术的成熟，其在各个领域都得到广泛应用，旅游领域也不例外。VR技术可以通过模拟真实的场景，为游客提供逼真的视觉效果和身临其境的沉浸感，让人们可以在不出门的情况下体验到各个地方的风景和文化。同时，VR技术具有沉浸性、交互性等特点，与旅游行业有很高的契合度。基于此，文章首先对游戏化理论进行溯源，分析其特征和作用原理，即如何激发用户动机、促进行为转化，最终提升用户体验。其次阐述VR技术相关概念、特征及相关开发技术，探讨VR技术应用于游戏化旅游产品的优势及可行性，并总结出听涛景区VR游戏化旅游体验系统的设计策略，以帮助用户获得集沉浸性、趣味性、交互性于一体的听涛景区虚拟旅游体验。该系统能让用户随时随地在虚拟听涛景区中旅游，并能增强用户在虚拟旅游过程中的参与感、成就感和满足感，同时为旅游业提供数字化转型与创新发展的新思路，对旅游业发展具有一定的推动作用。

关键词：VR技术；游戏化；旅游业；听涛景区

中图分类号：TP391.9；F592.7 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）13-00-03

基金项目：本论文为2021年度湖北省人文社科基地项目“基于XR拓展现实技术的产品设计研究”成果，项目编号：HBCY2005

0 引言

后疫情时代，我国旅游产业发展迎来新的机遇，但也面临着新的挑战。《关于深化“互联网+旅游”推动旅游业高质量发展的意见》中，提出加快基于5G技术的智慧旅游景区搭建，持续推进“互联网+旅游”的项目高品质优化，改善与丰富游客的旅游体验［1］。为解决游客旅游过程中互动性差、旅游模式单一、费时费力等问题，本文提出基于VR技术的东湖听涛景区游戏化旅游体验产品的设计研究，旨在利用VR技术和游戏化思维设计东湖听涛旅游模式，使用户足不出户便能沉浸式享受兼具趣味性与文化性的东湖听涛之旅，同时提高东湖听涛景区的知名度。

1 游戏化理论

1.1 游戏化的概念

游戏化（Gamification）是指将游戏元素和机制应用于非游戏领域，使这些领域的体验变得更有趣、更吸引人和更有参与性。它是一种设计策略，旨在使用游戏的心理学原理来激发人们的兴趣，提升他们的参与度，并提高他们的学习、工作或社会行为的效果。游戏化通常采用排名、奖励、成就、角色扮演等机制，可以应用于医疗、管理、教育等领域。

1.2 游戏化的特征

掌握游戏化理论的特征，能够帮助开发人员作出的游戏化设计决策获得更好的效果。关于游戏化的特征，行业内较为权威的定义是由Jane McGonigal在《游戏改变世界》中所提出的——目标、规则、反馈系统、自愿参与［2］。

1.2.1 目标

目标分为阶段性目标和最终目标。阶段性目标可以让用户获得持续性满足感，而最终目标则是吸引用户参与其中的原因。游戏化旅游体验产品通过对阶段性目标和终极目标的合理设计，使用户对产品产生兴趣，进而增强用户黏性。

1.2.2 规则

规则是指限制用户的操作。用户可以在规则的限制下自由发挥，所投入的精力越多，完成目标时产生的成就感越强。规则是游戏的基础，一定的限制更能激发用户的积极性。

1.2.3 反馈系统

反馈系统能帮助用户掌握自己的游戏进程，将游戏进程可视化，一般呈现的形式为进度条、经验条、级别等。反馈系统可以使用户对产品更有掌控感。

1.2.4 自愿参与

自愿参与是指用户在了解游戏目标、规则和反馈系统的机制后，自愿参与游戏体验并有随时退出的自由。

目前游戏化在教育、医疗、旅游领域有大量的应用，通过对现有游戏化应用案例的分析得出游戏化理论的作用机制为：通过游戏化设置用户使用产品的目标、规则和反馈系统，以此激发和强化用户的参与意愿，增强用户的积极性和使用体验。

2 VR技术

2.1 VR技术的概念

VR技术问世于20世纪80年代。VR技术是以计算机技术为核心，结合计算机三维数字化建模技术、传感器技术、实时反馈技术等多种相关技术，搭建一个集五感为一体的虚拟场景。凭借高还原度的虚拟场景，可以使用户难以分辨虚实。VR技术能为用户搭建一个仿真的虚拟场景，并充分调动用户的五感，给用户带来与现实相同的参与感和真实感。这与旅游行业强调浏览体验的特征十分契合［3］。随着VR技术与配套设备的不断发展，VR技术在旅游行业的应用前景十分广阔。

2.2 VR技术的特征

罗格斯大学电气与计算机工程系教授Burdea在1993年归纳出VR技术的三个主要特征：沉浸性、交互性、想象性［4］。

2.2.1 沉浸性

VR技术通过计算机技术将现实世界的真实场景进行三维建模变为虚拟场景，用户通过配套VR设备用所有感官去探索虚拟场景。本课题的虚拟东湖听涛景区会高度还原现实景区，制作出逼真的虚拟场景，使用户在虚拟场景获得身临其境的体验。

2.2.2 交互性

交互性是指用户对虚拟场景中各个元素的可操作性以及得到操作反馈的准确性、即时性和自然程度。本课题中旅游产品中的虚拟场景在还原自然景点环境的基础上，还会围绕重点景点设计交互流程，增强用户旅游体验的交互性和趣味性。

2.2.3 想象性

想象性是指在虚拟场景中融入开发者的奇思妙想。此时虚拟场景既是现实世界的虚拟仿真，又是开发者根据实际场景加工创造的产物，源于现实、超越现实。例如将历史故事直接呈现在用户眼前，让用户亲身体会历史的变迁。

2.3 相关开发技术

2.3.1 3ds Max三维建模技术

3ds Max软件的主要功能包括建模、材质和贴图、灯光、动画和渲染等。随着近年来VR技术的发展，该软件成为搭建虚拟场景的主流设计输出软件之一。在3ds Max中，创建模型需要以下几个步骤：外业取景、建构模型、PS处理纹理、纹理贴图。本文中的东湖听涛景区地形、建筑物、植物景观等三维模型都按照上述步骤建造。

2.3.2 Unity3D

该系统最基本的内容为三维模型和用户界面（UI系统），其中三维模型可以通过Unity3D创建。在虚拟场景中，用户可以使用UI系统，通过可视化操作结合自身UI库中的元素搭建用户面板。Unity3D还支持可编程渲染管线技术，以支持超高清光影技术、次表面散射、基于物理的渲染等效果，从而实现比较真实的图形渲染。这些技术能让虚拟场景中的景象更加逼真。

2.3.3 SteamVR技术

SteamVR是一个基于Unity引擎的开放式VR开发工具包（SDK），可用于开发运行在SteamVR平台的虚拟现实游戏和应用。该插件提供了丰富的功能和API，以支持SteamVR硬件设备。开发人员可利用SteamVR插件快速创建虚拟用户角色，使用户能利用VR设备对其进行控制以获得沉浸虚拟体验，以此提高开发交互功能模块的效率。

3 VR技术在游戏化旅游产品中应用的优势

3.1 突破时间和空间的限制

VR游戏化旅游体验系统是一种虚拟现实应用系统，它可以通过互联网向用户传输数据和程序，实现在计算机和VR设备上呈现各种旅游场景和景观，打破时间和空间的限制，让用户能够随时随地欣赏各地的风土人情和壮丽景观［5］。例如，在炎热的夏天，用户可以利用VR系统参观东北的冰雕节，欣赏各种冰雕艺术品，或者躺在沙发上，通过VR系统浏览海底世界。这一特点不仅允许用户随心所欲地畅游世界各地，还有利于减少烦琐的旅游准备工作，为用户节省时间和金钱。

3.2 对现实情境的还原与再创造

如今游客渴望在旅行中获得更多的参与感和刺激，更注重在旅途中的体验和感受大自然的魅力，这些需求都能通过游戏化设计来满足。然而通过使用VR技术，游客可以到达难以到达的地方，做现实生活中不能做到的事，为游客提供更多的选择。例如攀登雪山、大海潜水的旅行对旅游者的体力和技能都有很高的要求，并且存在极端天气、蛇虫蚁兽等各种潜在的风险。而通过VR技术，人们可以在虚拟场景中获得类似的旅行体验，甚至可以做到攀登雪山与滑雪相结合、大海潜水与鲨鱼同行，而无须承受风险。

3.3 扩大游戏化的应用范围

华夏文明源远流长，中国的地理环境多样，孕育了许多得天独厚的名胜古迹和瑰丽的特殊地貌，如乐山大佛、丹霞地貌等。这些景点的视觉效果非常震撼，但由于这些景观相对脆弱，容易被损坏，因此景区往往会设计固定的游览路线，导致所有游客都以相同的方式观看同样的景色，同时游客这一角色通常是被动的参观者，与景观缺乏互动，参与感低下，且游戏化思维在这种情况下较难改进现有旅游模式。而VR技术可以显著改善这种旅游模式，由于虚拟景观不会受到损坏，VR游戏化旅游系统因此规避了在现实世界中的巨大限制，游戏化思维也可以较好地应用到旅游模式设计中。

4 听涛景区VR游戏化旅游体验系统设计策略

4.1 注重VR游戏化旅游体验产品的沉浸感

用户的沉浸感体验是VR旅游体验产品能否推广开来的关键因素。VR技术能够模拟东湖听涛景区的真实场景，为游客营造栩栩如生的虚拟景区场景，能使游客更加深度地参与其中。VR旅游是通过VR技术对景区进行虚拟仿真，而且在虚拟场景中适当地添加背景音乐和动画效果（如风吹树叶、小鸟飞过等），可以极大地增强用户的沉浸性。在设计中应注重发挥VR技术的优势，为游客提供丰富的、逼真的旅游场景。

4.2 充分发挥VR技术的想象力优势

通过VR技术，可以模拟各种不同的环境，包括城市景观、自然风光、海洋生态等，也可以创造出全新的、非现实的环境和场景。在听涛景区的基础上添加符合景区自然景观和文化底蕴的元素，如在碧潭观鱼里加入荷花和成群的金鱼、在濒湖画廊添加一些大师画作供人观赏等。符合景区调性的元素可以让用户在虚拟现实环境中体验到现实世界无法提供的景色、气氛、文化和历史等元素，从而带给用户更富新鲜感的旅游体验。

4.3 关注用户与虚拟环境的交互性

用户体验VR旅游并不是单单在虚拟场景中漫步浏览，还可以与周围的对象互动并得到互动反馈，增强体验过程中的可操作性。在完成VR游戏化旅游体验产品虚拟场景的搭建后，可添加交互板块和利用Unity3D为重点对象添加脚本使其变得可交互，例如为路边的花添加脚本使其可以被摘下；在热门景点添加拍照打卡板块，用户的照片可以在此处展示留作纪念；在濒湖画廊添加绘画板块，用户可以在这里绘画创作并展览等。交互性模块的加入可以让用户更加深入地融入虚拟体验中，提高用户的参与度，这将使用户更愿意多次使用该产品，从而增强用户的黏性。

4.4 增强用户体验过程中的趣味性

在用户虚拟旅游的过程中，趣味性是不可缺少的元素，游戏化的加入可以改变VR旅游的模式，将VR旅游体验变为游戏体验，用户可以在游戏中体验听涛景区的魅力。例如通过添加成就、排行榜、任务和奖励等元素，提升用户的兴趣和动力；可以通过增加有趣的小游戏、任务和互动，让用户更容易理解和掌握产品的功能和操作。VR游戏化旅游体验产品趣味性的增强可以让用户更加快乐地享受产品，提高产品体验。

4.5 注重旅游体验产品和景区官方的联动

VR旅游体验产品与景区是互利互惠的关系，景区可以为旅游体验产品提供历史文化背景、地域特色、自然景观等信息，使产品内容更饱满，旅游体验产品可以提升景区知名度，带来更多的游客。旅游体验产品可以与景区官方合作，例如完成任务可获得景区门票一张或专属实物奖励，在激励用户完成任务的同时能带动当地消费，实现旅游体验产品和景区官方的双赢。

5 结语

由于近年来政策影响，民众的旅游意愿也在逐渐上升。同时随着元宇宙概念的兴起，VR技术的相关设备和技术日益成熟，普及范围也变得更广，且VR技术将虚拟环境转换为视觉信息“欺骗”使用者的大脑，使用户身临其境的特点与旅游业特性非常契合。通过归纳总结VR游戏化旅游体验系统的设计策略，本文提出了一个全新的系统框架，为旅游业发展提供了新的思路和方向，并为行业发展驱动提供了一定的支持。

参考文献：

［1］ 关于深化“互联网+旅游”推动旅游业高质量发展的意见［EB/QL］.中华人民共和国文化和旅游部，http：//zwgk.mct.gov.cn/zfxxgkml/zykf/202012/t20201225_920085.html，2020-11-30.

［2］ 麥戈尼格尔.游戏改变世界：游戏化如何让现实变得更美好［M］.杭州：浙江人民出版社，2012：42-43.

［3］ 许红云. VR技术在虚拟旅游的应用研究［J］.电脑与电信，2016（7）：36-38.

［4］ 符清芳.基于UE4引擎的汉昭烈庙历史文化虚拟实景展示系统开发［D］.成都：西华大学，2017.

［5］ 程琳凯，彭振龙，曹位杰. VR技术在泉州数字旅游中的应用研究［J］.数字技术与应用，2021，39（8）：69-71.

作者简介：韩旭（1987—），男，湖北武汉人，博士，副教授，研究方向：交互设计、扩展现实、数字孪生。

王祥（1998—），男，湖北武汉人，硕士在读，系本文通讯作者，研究方向：交互设计、扩展现实、数字孪生。