虚拟现实技术旅游应用

VR眼镜旅游

摘要:虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术,近几年发展迅速,并且逐步走向成熟,开发成本也在不断下降,我们在虚拟建筑漫游的基础上正在开发虚拟旅游作品,该文通过对VR的讨论,分析VR在旅游中的应用,指出VR技术在旅游中发挥着重要的作用。

关键词:虚拟现实;虚拟旅游;现实旅游;三维互动。

(Suzhou Art & Design Technology Institute, Suzhou 215104, China)。

Abstract: Virtual Reality(VR) technologe is a high-level synthesis and integration. It is the rapid development in recent years and gradually matured. The development cost is falling. We are developing the VR tour works based on virtual roaming. This paper analyzes the application of VR in tourism, pointes out the important role of VR technology in tourism by discussing the VR.。

Key words: virtual reality; virtual tour; reality tour; 3D interaction。

所谓虚拟旅游,指的是建立基于现实旅游景观,利用3D技术,构建一个虚拟的旅游环境,VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它不仅使用户能感受到景区空间及物体的逼真存在,而且还能与用户互动,在虚拟旅游中,用户可以选择一种自己喜欢的身份进行游览,突破物理空间和时间的约束,沉浸在这自由互动的三维信息空间中。

相关报道还有很多,这都说明了文化遗产、旅游资源的三维化虚拟现实的意义,作为IT技术创新的领导者,IBM曾成功实施了梵蒂冈图书馆、永恒的埃及等数字化的文化遗产项目,IBM前不久还推出的《超越时空的紫禁城》在线旅游行业的三维化进程,加拿大UBC与我国万方幸星数码科技有限公司联合开发的虚拟圆明园,运用虚拟现实技术再现了当年圆明园的一些风貌,使用户对其有一种更直观、更亲近的认识。

虚拟旅游是诞生在现代信息化时代,是以数字技术为支撑的,如何使虚拟旅游更逼真、更适应人的需求,这是我们研究的重点,除了功能设计之外,更重要的就是技术的灵活运用。

1 虚拟现实技术的应用。

目前,我们将虚拟现实应用到旅游业的过程是结构设计、信息收集、信息数字化、虚拟交互设计与实现、产品发布,最终实现虚拟旅游体验,设计流程如右图。

旅游景点可以是现实中存在或不存在的,对于真实的景区是收集实际资料和照片,而对于规划中的景区,则先设计规划平面图,按结构布局把它做成三维模型,再利用虚拟交互设计,硬件配备,实现旅游体验。

1.1 虚拟建模技术

我们采用3DMax作为建模工具,因为3DSMAX建立的模型有很强的仿真立体效果,而且又方便导入到后期的虚拟软件完成交互设计,一个三维虚拟场景模型的构建一般经历从设计、建模、贴图、场景合成、环境设置、动画、优化、模型导出等若干个阶段。

1.1.1 建筑建模

建筑建模如用效果图的模型是不适合的,虚拟现实中的运行画面每一帧都是靠显卡和CPU实时计算出来的,如果面数太多,会导致运行速度急剧降低,甚至无法运行;模型面数的过多,还会导致文件容量增大,在网络上发布也会导致下载时间增加,所以,虚拟旅游的模型采用的多边形建模方法。

在虚拟旅游作品设计中不仅要考虑景区的逼真性、虚拟互动的可行性,还要考虑虚拟旅游互动中的流畅性,多边形建模技术主要优点是简单、方便和快速,而且节省“面数”,以适应虚拟旅游实时显示的需要,考虑到硬件的限制和虚拟现实系统的实时性的要求,建模大都采用模型分割、纹理映射等技术,在能够保证视觉效果的前提下,尽量采用比较简单的模型,在模型创作过程中,对模型进行分割,分别建模,以利于虚拟旅游的实现。

1.1.2 植物建模

植物是景区的重要组成元素,植物模型复杂,量又多,不可能用常规的建模方式完成,在设计中除了个别的主要植物用模型外,其余大部分使用植物贴图进行表现。

1.1.3 水体构造

水体同样是景观的重要内容,如喷泉,可以用粒子系统进行表现,但会降低系统的速度,我们在模型设计中仅使用平面,附上水体贴图,水体的动态变化到后期虚拟软件中进行设置。

1.2 优化技术

虚拟场景的优化是一个必不可少的环节,经调整和优化模型与贴图,能很大程度地提高系统的运行速度和流畅性。

1.2.1 模型优化

保持模型面与面之间的距离,在表现细长条的物体时,尽量不用模型而用贴图的方式表现,模型的数量不能太多,将物件群组化,还要合理分布模型的密度,适当分割对象的三角面,删除不需要的面、线、点。

1.2.2 贴图、材质优化

3DS MAX的出色的纹理贴图,材质编辑能力,提供对模型表面材质和贴图的处理途径,虽然,虚拟现实后期编辑中也有【改变贴图】的脚本,但如在3DS MAX中完成表面材质处理,进入后期编辑器就会方便很多,另外,材质的使用有时还需要跟烘焙操作结合在一起,不同类型的材质需要采取不同的烘焙方式。

调整纹理贴图的大小、格式,并调整贴图模式,以增加景物的细节水平及景物的真实感,贴图大小采用2次方倍数,在被后期虚拟软件读取时,速度较快。

1.3 虚拟交互技术

虚拟旅游需具备极强的交互性能,用户在场景中可以方便地与系统进行三维交互,在后期虚拟软件中,使用脚本进行交互功能的控制。

1.3.1 摄像机的设置

创建摄像机要与设计的虚拟旅游的方式相结合的,比如,第一人称方式、第三人称方式;游客自由漫游方式、自动漫游方式,而游客自由漫游是游客自己决定旅游的路线,自由行走,无规定旅游路线的限制,这样游客更自主,娱乐性也强,摄像机就是人的眼睛,在虚拟旅游中用户随心所欲地在场景中漫游,这些功能是通过键盘按键或鼠标点击实现的,规定路线的自动漫游是游客按照规定好的路线进行游览,观赏的景色是固定的、有序的,这种方式适合游客想初步了解景观或对旅游地不太熟悉的情况下选择的,有后期虚拟软件中需要对不同的漫游方式创建摄像机,并将摄像机与按键或鼠标动作关联。

1.3.2 碰撞设置

在场景中漫游应符合常规,无论以某种方式行走,都不会走到场景以外其他地方,或陷入建筑物中,这就要求系统能实时、准确判断对象间的碰撞,并作出合理的响应,有关物体的碰撞我们是在后期虚拟软件中进行设置的,选择摄像机会碰撞到的物体,设置相关参数。

1.3.3 多媒体效果设置

在虚拟旅游系统中提供导航图,方便游客了解自己所处的位置,也可按地图选择想去的景点,虚拟场景中还可以适当增加活动的人物、小动物等,模拟现实旅游的效果,不同的景点都配有音乐,视频解说,游客也按需要开关、可以切换音乐,需要“导游”的解说时,也可选择播放。

2 虚拟旅游的意义

2.1 旅游广告

在旅游宣传中,长期以来人们是用抽象的概念表示非常丰富的旅游资源,如文字、平面图、宣传画册,有时也有用三维动画、视频光盘等传达信息的,但用户还只是被动的方式接受,无法自由地、更真实地全面了解信息,虚拟旅游景区的实现能为旅游者提供精确、详细的信息,用户以旅游者的角度,真实的感觉“进入”景区观赏、互动,在游览之前对于景区的质量和花费有明确的认知,激发旅游的兴趣,鼓励用户真正去目的地游玩。

2.2 旅游规划

这无疑对设计还是规划部门都能大大提高成效,另外,可重复修改设计,直到在虚拟现实中达到预期效果,以就可减少甚至杜绝实际建成效果与设计意图偏差很大的情况,借助虚拟旅游系统,把尚不存在的旅游景区表现出来,还可以利用VR的交互性能,实时修改某些景物,并能实时动态演示和控制设计和施工的过程,对各种方案及结果进行比较,使设计师的思维更加形象化,概念更易于理解,也方便领导作出决策,这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。

2.3 教学应用

虚拟旅游还可以引入中小学的教育中,如学生学习地理、历史知识时,配上相关的虚拟旅游作品,学生们就在像玩游戏一样的情景,在现场气氛中学习和掌握知识,可谓真正的寓教于乐。

对于导游的教学就更有效了,教学场景真实,可实现场景游览、学生实习等,在互动中达到教学目标,另外,还能降低教学成本,省时间、省费用。

2.4 互动娱乐

世界上所有的旅游景点,一个人不可能一一去实地游玩,通过虚拟旅游能过把瘾,用户足不出户,就能去观赏风景名胜区,甚至在虚拟旅游中进行互动,增加娱乐性。

3 结束语

我们在虚拟旅游中做了些基本的工作,正在将虚拟现实技术应用于旅游中,特别是模型优化、虚拟互动等方面进行了探索,以后的工作将着重于研究如何创建高效和多样的虚拟场景技术,结合后期虚拟软件,扩展接口功能及交互性能,以提高其运行效率。

参考文献:

[1] 石教英.虚拟现实基础及实用算法[M].北京:科学出版社,2002.。

[2] 胡小强.虚拟现实技术与应用[M].北京:高等教育出版,2005.。

[3] 刘增良,张保钢.虚拟现实技术在城市规划方面的应用研究[J].北京测绘,2008(8).。

[4] 苏云,曾俊峰.虚拟现实及其在园林中的应用[J].科技资讯,2006.。

[5] 田茵.基于虚拟现实的三维产品展示[J].计算机教育,2009(6).。