【论文分享】虚拟现实技术在旅游业中的应用

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原题：虚拟现实技术在旅游业中的应用_以国家级风景区骊山景区为例



摘要:虚拟现实技术越来越多的受到人们的关注,本文介绍了虚拟现实技术在旅游业中的应用,并以虚拟骊山3维景区的构建为例,介绍了虚拟现实技术与RS和GIS的集成,实现虚拟骊山3维景区的关键环节,为虚拟现实技术更进一步应用于旅游业进行了有益的尝试。



关键词:虚拟现实技术;RS;GIS;VRML;旅游





【0 引言】



    随着“数字地球”、“数字城市”、“数字流域”等概念的相继提出,虚拟现实技术越来越多的受到人们的关注。虚拟现实技术应用的推广,为GIS提供了一种新的分析地学数据和探索地学问题的技术平台,推动着GIS技术同虚拟现实技术和可视化技术的融合[1]。



    目前虚拟现实技术已经广泛地应用到传统GIS的诸多应用领域之中,如城市设计和规划、环境监测、交通管理、地表建模、旅游等方面。虚拟现实技术以其独特的表现手段为3维场景的模拟提供了全新的人机交互接口,也为这些行业的信息化和仿真提供了新的手段和发展方向。[2]



1



    虚拟现实技术在旅游中的应用随着网络媒体的发展,为风景区的旅游提供了大量的旅游信息介绍,但目前旅游网站、旅行社网站中都是各大酒店、旅游线路介绍,旅游者最终关心的风景区资料却不够详细,深度广度都不够,不能满足旅游者获取信息的需求。建立一套基于虚拟现实技术的3维信息系统,不仅可以通过现代科技手段让更多的人能了解景区的特色,而且可与旅游景区的实际相结合,对旅游区进行科学的模拟和演示,为评估旅游区历史文化景观提供真实的3维虚拟场景,达到运用先进科学技术手段有效的推动景区旅游和保护的目的。



1.1



虚拟现实技术协助旅游规划虚拟现实技术可以最现时、最真实、最清楚地将风景区的整体风貌展现出来,极具渲染性和说服力。对于旅游部门,能够从空中指点景区,用立体画面推销旅游资源;而且有助于旅游资源普查,以及指导旅游景点景区的规划开发建设。虚拟3维景区的建立可以让旅游部门的规划人员充分了解旅游景区的实际,通过对旅游区进行科学的模拟和演示,辅助最终决策。



1.2虚拟现实技术促进旅游营销目前旅游网站、旅行社网站通过虚拟旅游视景系统的建立,可以对现有旅游景观进行虚拟旅游,对于旅游消费者,可以全景式地了解风景区概貌,以及更直观地了解各景点地形地貌以及旅游线路。同时借助Interne,t既宣传了旅游资源又方便了消费者,从而起到预先宣传、扩大影响力和吸引游客的作用。通过虚拟3维景区建立及网络发布对旅游区进行科学的模拟和演示,将景区从2维抽象到3维影像,加速游客对风景区的认识过程,刺激旅游动机,引导旅游客流,实现旅游增效。



1.3虚拟现实技术在旅游区域影响评价中的应用[3]建立旅游评价模型,研究旅游发展与区域经济效益之间的可能关系;建立旅游区域经济效益评价模型,研究环境影响评价污染影响。虚拟现实技术为旅游区域影响评价提供了技术手段和方法,其应用前景和价值巨大,但仍需进一步发掘、开拓。



2.虚拟现实技术在骊山旅游中的应用



2.1骊山风景区介绍

骊山风景区是我国首批公布的国家级风景名胜区之一,位于西安临潼县城南,属秦岭山脉的一个支脉。最高峰九龙顶海拔1301.9m,山上松柏常青,郁郁葱葱,远看形似一匹青色的骊马,故名“骊山”。骊山也因景色翠秀,美如锦绣,故又名“绣岭”。每当夕阳西下,骊山辉映在金色的晚霞之中,景色格外绮丽,有骊山晚照之美誉,是我国独具特色的旅游景区之一,吸引了大量的中外观光游客,旅游业发展已具相当规模。



2.2虚拟现实技术(VR)与RS和GIS技术的集成



虚拟3维景区结合国家级风景旅游区骊山3维视景系统建设项目,结合现在的VR与RS,GIS技术,分析当前3维可视化相关技术,以骊山地区地形数据、卫星影像、专题地图为基础数据,将虚拟现实技术引入到骊山旅游区3维表现领域,丰富现有旅游信息系统的内容与表现形式。



2.2.1虚拟现实技术(VirtualReality)



虚拟现实技术(VR)以计算机技术为基础,通过创建一个3维视觉、听觉和触觉的环境为用户提供人机对话工具,同虚拟环境中的物体交互操作,能为用户提供现场感和多感觉通道,并依据不同的应用目的,探寻一种最佳的人机交互界面形式。虚拟现实建模语言(VRMLVirtualRealityModelingLanguage)是在Internet网上构造虚拟世界的一个强大工具。VRML是一种基于文本的通用语言,这就保证了在各种平台上的通用性,同时也降低了需传送的数据量,从而使其在低带宽的网络上能实现。它具有强大的网络功能[4],通过VRML程序支持虚拟场景的网上发布,可实现多用户的实时参与,这也是我们采用这种专门开发工具的重要原因。



2.2.2RS技术



在旅游景观虚拟重建过程中,景观的3维模型的建立需要依托遥感技术。航空摄影测量特别是数字摄影测量技术可以提供一系列重要数据:旅游景观的3维重建模型、数字高程模型和数字正射影像。



2.2.3GIS技术



GIS数据是构建虚拟骊山的信息基础,它提供了景观2维数码影像中的地图和3维模型的信息。同时,GIS依靠面向对象的数据库管理系统OODBMS,提供管理、存储和维护虚拟骊山的海量数据库的手段。虚拟3维景区正是这三种技术的集成:运用虚拟现实建模语言(VRML)技术把GIS的信息在PC机上实现,把GIS的空间分析和查询功能增加到虚拟环境中,并为GIS用户提供了交互式的用户界面和网络所固有的对象管理要素,而RS则提供了相应的卫星影像纹理映射,使整个虚拟视景逼真。



2.3虚拟3维景区的实现



2.3.1

虚拟3维景区的实现方案虚拟骊山旅游视景数据主要分为空间数据和属性数据两大类,先通过数据分层、图块管理、属性编码和空间索引设计,建立空间数据库。然后根据数据项的定义,建立属性数据库,通过连接,匹配建立空间数据库和属性数据库的对应关系。数据流程如图1所示。


图1系统建立的数据流程Fig.1Dataflowdiagramofthesystemcons***cting




2.3.2

虚拟骊山旅游视景基础信息数据库的建立虚拟3维景区数据库的建立是旅游信息系统建设的一项最基本和最重要的任务[3],虚拟3维景区数据输入计算机前分为市县行政区划、旅游景点、交通、餐饮住宿这四个主要类别。每一类可根据具体情况进行细化分类,这些数据主要可分为空间数据和属性数据两大类,从而建立起骊山基础数据库。



2.3.3

基于3维造型的虚拟骊山旅游系统的实现运用VRML技术进行骊山旅游区3维地形的可视化研究。基于VRML技术支持下的3维地形生成包括数据准备、投影变换、格式转换,地形模型建立、纹理叠加等步骤。



1)数据的采集与处理构造骊山实际地表,必须建立精确的数字高程模型，

在地形建模试验中准备了该地区的150000,110000地形数据。根据虚拟3维景区已有的数据资料情况,通过地形图件数字化提取所需的DEM数据。获取的数据在GIS软件ArcView中进行空间数据属性编辑处理,转换为DEM格式,用3维模块直接转化VRML2.0格式。同时遥感影像在ERDAS中进行图像处理,生成正射影像图。再将影像进行地理参考变换,从而形成影像纹理库,用于纹理贴取,以形成逼真的骊山3维地形图像。



2)3维地形模型的建立虚拟骊山3维景区的3D模型建立过程主要由获取的矢量高程数据在ArcView中进行空间数据属性编辑处理,应用3维模块处理骊山地区数据,生成骊山旅游区的DEM,在DEM上叠加影像纹理,生成逼真的3维地形地面(如图2所示)。



图2应用ArcView建立骊山地区DEMFig.2ModelingDEMofLishanmountainbyArcView




2.4虚拟3维景区实现的功能



从ArcViewGIS3D模块中将骊山景区的DEM及叠加的影像纹理导出并通过VRML编辑器,把背景条件和转化的3维数据输入该系统,并对它们进行处理,最终完成网络发布,在网络上实现虚拟骊山。



2.4.1

骊山旅游虚拟3维地形显示充分展示骊山地形、地貌等3维地形和骊山风景区的全貌,游客可以从各种角度对骊山进行虚拟旅游,借此可以在网络上对骊山有个直观的印象。任意一个VRML浏览器插件都具有交互浏览场景图的功能。其中最基本的功能包括取景器的拉近、推远,图形对象的旋转,图形的实体表示等等[8]。图3是虚拟骊山景区的初步效果。



2.4.2

    虚拟骊山的信息查询虚拟骊山旅游视景系统可以满足网络客户轻松浏览虚拟骊山,利用VRML的辅助工具来完成交互和查询功能的加入[6],可以实现一般网页所普遍具有的灵活编辑、任意查询等人机交互功能。



2.4.3

地形飞行与漫游虚拟骊山旅游视景系统可以对骊山景区进行飞行模拟,飞行可以指定高度和飞行速度、多种俯视角度;可以固定的飞行路线对地形进行观察;可提供当前观察者的位置及地面的高程[7],如同用户坐在飞机中对该地区进行实地观察一样。



图3网络虚拟骊山VRML场景

Fig.3ThesceneofLishanmountainwithimage byVRML


3

维地形漫游和动态显示根据需要可对单模型进行任意旋转、缩放或移动,对整个场景可任意选取路线进行漫游,并可以将漫游过程借助于视频软件录制为.avi动画文件进行回放。



3结束语



虚拟现实技术为旅游景区带来了全新的展示手法,给旅游景区(产品)提供了立体的、动态的展示效果。虚拟骊山旅游系统的建立将选择利用虚拟现实技术实现VR与GIS和RS的耦合,它集3维GIS和RS以及虚拟现实概念于一体[8]。



虚拟骊山景区的建立,可以多方位、多视角、多媒体地介绍骊山的旅游资源,将骊山景区从2维抽象到3维形象,加速游客对骊山的认识过程,刺激旅游动机,引导旅游客流,实现旅游增效,并且辅助旅游规划部门更加科学合理地进行旅游规划和管理,实现旅游资源的可持续发展。（更多3D资讯尽在web3D纳金网http://www.narkii.com/）