網(wǎng)絡(luò)信息化的普及與旅游景區(qū)三維全景虛擬展示的應(yīng)用存在著緊密的聯(lián)系。由于受到時間、空間、地域等客觀因素的影響，三維全景虛擬展示將是拓展旅游產(chǎn)業(yè)最有力的工具，在國際、國內(nèi)發(fā)展三維虛擬展示具有廣闊的空間。本文將從國內(nèi)的旅游景區(qū)電子商務(wù)平臺的發(fā)展現(xiàn)狀、虛擬技術(shù)的應(yīng)用入手，結(jié)合紹興古城旅游的特點，對旅游景區(qū)的三維全景虛擬展示平臺的建立進行可行性分析，深入闡述全景虛擬平臺的建模原理與三維空間的實現(xiàn)過程。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的不斷發(fā)展與普及，對旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與管理有著特殊意義的影響，因為網(wǎng)絡(luò)信息是旅游產(chǎn)業(yè)的骨髓，是虛擬展示應(yīng)用的血脈。網(wǎng)絡(luò)信息化的實用性、便利性等優(yōu)勢因素可以促進傳統(tǒng)旅游產(chǎn)業(yè)快速融入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟，擴展旅游景區(qū)的知名度，提升地區(qū)經(jīng)濟的軟實力，預(yù)計2015年末，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)旅游產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟交易額達千萬億元以上。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)信息化并不能與電子商務(wù)相提并論。網(wǎng)絡(luò)信息化的發(fā)展讓很多企業(yè)、政府機關(guān)認識到，開拓虛擬展示技術(shù)比平臺上放一個宣傳小冊子作用更大。電子商務(wù)的實質(zhì)是進行網(wǎng)絡(luò)虛絡(luò)展示、交易等方面的應(yīng)用，進行展示、交易成本的節(jié)約，提高交易效率，拓展旅游市場渠道。據(jù)2011-1012年Research艾瑞關(guān)于中國網(wǎng)絡(luò)旅游發(fā)展報告顯示，2011年全國網(wǎng)絡(luò)旅游預(yù)訂的市場收益額達45億元，相比2010年37.65億元同比增長了19.5%，網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂旅游人數(shù)相比2010年650萬增長了31.5%?？梢灶A(yù)見在未來的旅游市場中，傳統(tǒng)旅游產(chǎn)業(yè)將被現(xiàn)代的電子商務(wù)游泳所取代，發(fā)展的市場空間巨大。目前，由于受到國內(nèi)各種體制的約束，網(wǎng)絡(luò)旅游還局限于各類票據(jù)、線路預(yù)定、酒店預(yù)定等，少數(shù)網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)平臺實現(xiàn)了網(wǎng)上付款的業(yè)務(wù)，大部分只是停留旅游查詢、預(yù)訂，網(wǎng)下現(xiàn)金交易的階段，主要原因在于電子商務(wù)平臺還處于初級階級，人與電子商務(wù)平臺的信用感薄弱，旅游內(nèi)容、服務(wù)形式、技術(shù)能力等方面與旅游網(wǎng)絡(luò)平臺還存在著很大的

差距。

我國的旅游電子商務(wù)平臺的不斷發(fā)展，許多古城旅游景區(qū)也開始進行網(wǎng)絡(luò)展示的應(yīng)用，古城旅游景區(qū)三維動畫全景虛擬展示是電子商務(wù)體系中的一個分支，是景區(qū)網(wǎng)站實現(xiàn)虛擬旅游的必備工具，它是建立在古城實景的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，任意角度觀看古城景區(qū)的各個點，讓驢友能夠身臨其境的進行虛擬體驗，達到網(wǎng)上實景虛擬漫游。然而，國內(nèi)的專家學(xué)者涉及此領(lǐng)域的研究比較少，只停留在學(xué)術(shù)論文的基礎(chǔ)研究上，簡單的提及虛擬體驗的問題。如張旭認為，古城旅游電子商務(wù)需要進行景點采集、數(shù)據(jù)分析處理等實現(xiàn)古城景觀虛擬三維動畫，建立360度全景虛擬現(xiàn)實場景。劉紅認為，建立古城景區(qū)360度虛擬場景的自身特色，讓各地的旅游者親身體驗3D在線虛擬感受，引起旅游者對該古城景區(qū)的了解、興趣。本文在各研究成果的基礎(chǔ)上進行分析、挖掘，結(jié)合紹興古城景區(qū)，闡述場景的虛擬現(xiàn)實技術(shù)、360度虛擬展示實現(xiàn)原理。

什么是虛擬現(xiàn)實旅游

所謂虛擬現(xiàn)實旅游是指人與計算機之間建立一種虛擬現(xiàn)實環(huán)境，在不同空間、地域中進行人機交互式旅游體驗。這是一項新型的網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，在上世紀九十年代末隨著計算機的普及而興起的，人們將這種新型化虛擬現(xiàn)實旅游技術(shù)比作是未來世界互聯(lián)網(wǎng)改革的重要技術(shù)，認為它可以全新的改變?nèi)祟惪茖W(xué)信息化研究、設(shè)計技術(shù)與實踐生產(chǎn)形式，為人類的認知能力提供改革性的工具。

1.虛擬現(xiàn)實旅游的特征

虛擬現(xiàn)實旅游理論最初由美國科學(xué)家Burdea在1993年發(fā)表的國際會議論文提出的，即沉浸、交互、構(gòu)想，這三者相互相成，互相制約，建立同等地位的三角形關(guān)系。虛擬現(xiàn)實旅游的沉浸性主要是作用在于用戶可以作為網(wǎng)絡(luò)主角存在于虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界中，能夠垂直360度全景有目的去觀察、觸摸對象，沒有任何的視覺、聽覺盲點，虛擬現(xiàn)實場景隨著視點的變化而改變，讓用戶身處真實的環(huán)境地中，產(chǎn)生一種真實的感覺，進行全方位、立體感的體驗。交互性的主要作用是用戶對于虛擬現(xiàn)實的場內(nèi)各種景物、物體進行自由的操作而得到的一種實時、實際的自然內(nèi)容反饋。構(gòu)想性的主要作用是用記存在多維的網(wǎng)絡(luò)信息虛擬現(xiàn)實的環(huán)境空間中，利用個人的感覺、感知、認識能力得到全方位的獲取所需要知識，感受以尋求答案，做出個人主觀性的判斷。

2.虛擬現(xiàn)實旅游的種類

根據(jù)用戶參與虛擬現(xiàn)實旅游的不同情況、不同形式，可以分為以下幾種：

（1）沉浸式。沉浸式虛擬現(xiàn)實旅游是指利用一套復(fù)雜的信息技術(shù)系統(tǒng)，體驗者沉浸于虛擬的現(xiàn)實環(huán)境中，體會虛擬的感覺。體驗者利用頭式儀器、數(shù)據(jù)終端等設(shè)備跟虛擬現(xiàn)實環(huán)境進行實際交流。雖然這個沉浸式虛擬現(xiàn)實旅游系統(tǒng)可以讓體驗者完全沉浸于虛擬的現(xiàn)實環(huán)境中，但該系統(tǒng)的設(shè)備比較昂貴，普通用戶無法涉及，推廣難度比

較大。

（2）廣泛式。廣泛式虛擬現(xiàn)實旅游是指由幾個不同地域的體驗者通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，進入到一個真實的虛擬環(huán)境中，利用文字、語音等方式進行交流、娛樂，但該系統(tǒng)一般只存在網(wǎng)絡(luò)游戲中，對于古城旅游不相關(guān)。

（3）桌面式。該系統(tǒng)是指利用個人或低配工作站進行人機虛擬仿真，利用屏幕作為體驗者觀看虛擬現(xiàn)實環(huán)境的界面，通過各種數(shù)據(jù)設(shè)備與虛擬環(huán)境進行互動式交流。雖然該系統(tǒng)受到周圍環(huán)境的約束，不能完全沉浸于虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，體驗者缺乏真實的環(huán)境感受，但受于成本比較低，極易推廣。本文所涉及的系統(tǒng)就是桌面式虛擬真實旅游展示技術(shù)。

3.虛擬旅游展示的應(yīng)用

虛擬旅游展示是以實際古城的場景照片為素材，利用三維數(shù)字、場景圖像拼合及插值技術(shù)，建立實際真實感一樣的虛擬現(xiàn)實場景，并采用桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，為用戶真實感受虛擬旅游。虛擬旅游展示的建設(shè)按以下幾個過程構(gòu)建：首先利用三維掃描儀采集離散的圖像數(shù)據(jù)，作為基礎(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，形成全景古城的圖像。其次在三維軟件里建立合適的模型把所采集的圖像構(gòu)成虛擬全景空間，并形成3D數(shù)據(jù)庫。最后，利用桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，把所建立的模型進行數(shù)據(jù)處理及連接，讓用戶可以在建立的空間里自由的前進、后退等動作的操作。基于圖像、模型數(shù)據(jù)形成的虛擬旅游展示有幾下

優(yōu)點：

（1）在古城虛擬旅游區(qū)中，交通路線、酒店情況、古城規(guī)劃等情況可以使用該系統(tǒng)進行展示，讓用戶更多的了解古城景區(qū)的相關(guān)信息，讓用戶提前體驗虛擬實景中，吸引不同地域、不同文化的游客前來參觀。

（2）在古城景區(qū)的門戶網(wǎng)站上應(yīng)用虛擬旅游展示進行宣傳，提升古城的效應(yīng)與知名度。

（3）在古城的各個景區(qū)口制作360度全景觸摸屏旅游向?qū)到y(tǒng)。

（4）對古城景區(qū)的各個設(shè)施，環(huán)境進行全方位的存檔，便于修復(fù)、保養(yǎng)、管理。

（5）利用三維數(shù)字技術(shù)，把一些在古城景區(qū)已存檔的文物、工藝品、特產(chǎn)等建立三維數(shù)字模形進行展示，推動地方經(jīng)濟軟實力的

提升。

（6）利用虛擬旅游展示技術(shù)，為招商引資提供方便快捷的項目考察說明。

虛擬旅游展示全景圖的構(gòu)建原理

用戶的視點坐標固定，360度環(huán)視一周觀察到的所有續(xù)列幀而處理形成的圖像稱為虛擬旅游展示全景圖。在全景圖的空間里，以圖像為基本組成數(shù)據(jù)，在同一個視點中儲存多張深度不同的圖像。而不同全景圖之間的跳躍，是利用視點間的平滑跳動來進行實現(xiàn)的。全景圖的實現(xiàn)的方法是以全景相機或三維場景場模構(gòu)建環(huán)境加以鑲嵌。三維建模場景的工作比較繁鎖，實現(xiàn)的構(gòu)建環(huán)境效果優(yōu)質(zhì)，但需要硬件的支持力度大。而全景相機實現(xiàn)全景圖是最簡單的方法，它具有視點固定、波長與時間不變等優(yōu)勢，其技術(shù)的核心部分是圖像之間的拼接技術(shù)。全景圖實現(xiàn)比較簡單，成本低，存儲量小，適合用于虛擬旅游展示系統(tǒng)。它以古城景區(qū)真實的場景作為依據(jù)，建造虛擬的景區(qū)場景，以全景相機為工具，提供不同級別的細節(jié)圖像。

（1）坐標的選取實際是實景拍攝角度、距離的確定，即距離、坐標、間隔如何拍攝。

（2）全景相機拍攝全景圖的優(yōu)點是可以輕松容易的取得全景圖，不需要三維軟件進行模型的建造。拍攝出的一系列重疊的圖片，利用拼接技術(shù)，鑲嵌成古城景區(qū)虛擬全景圖。優(yōu)點是每張圖片都進行了曝光的處理，全景圖的光強分布比較均勻。

（3）全景圖的鏈接與鏈接是按照虛擬空間中的視點進行組織的，以交互展示為目的，把運動的物體嵌入到全景圖中，用戶可以任意進行交互控制。

全景相機所制作的全景圖成本低、效率高等優(yōu)勢，很多虛擬系統(tǒng)都采用，但效果、細節(jié)、層次一般，不能達到預(yù)期的效果。如果想得到高品質(zhì)的虛擬旅游展示系統(tǒng)就需要三維軟件、三維掃描儀等設(shè)備的結(jié)合，在每個點都可以得到全品質(zhì)的展示。

紹興古城虛擬旅游三維全景空間的實現(xiàn)

1.三維全景虛擬空間的瀏覽流程

研究三維全景虛擬空間瀏覽的實現(xiàn)過程，得出流程：三維制作、相機拍攝→獲取源圖→三維全景空間圖的生成→程序員、美工師創(chuàng)建三維全景虛擬空間→門戶網(wǎng)站瀏覽→游客體驗。

2.古城景區(qū)的素材準備

三維全景虛擬空間的制作需要各素材的準備，如照片、模型等，首先拍攝各景區(qū)中要點照片素材。采集景區(qū)的照片的質(zhì)量好壞直接影響后期的拼接、建模等工作的結(jié)果，拍攝一般應(yīng)滿足以下幾個要求：

（1）根據(jù)景區(qū)的特點，尋找景區(qū)的中心位置，配合恰當(dāng)?shù)慕嵌冗M行拍攝，每張景區(qū)的素材應(yīng)該保持水平位置，盡量使用三腳架、固定臺等專業(yè)設(shè)備，保證鏡頭的平衡。

（2）在拍攝的素材應(yīng)保證照片得疊范圍在8-12張以上，盡量避免序列照片中亮度、對比度、飽和度等差異，在拍攝的圖片以靜態(tài)照片為主。

在完成景區(qū)照片拍攝后，結(jié)合三維軟件制作模型，把三維全景虛擬空間進行模型的創(chuàng)建。

3.三維全景空間的合成

同一視點環(huán)繞獲得的圖片進行無縫拼接成一張長寬度的三維全景空間全景圖，可以使用Hot Media、cool360等軟件。景區(qū)的全景圖表示用戶站在景區(qū)中的某一個空間地點，觀測的方面變成而視點不動，所以在拍攝照片時盡量使用三角架作為固定位置，防止因為鏡頭偏移而造成的全景圖的拼接位移偏差。

4.三維全景虛擬空間的構(gòu)建

三維全景空間圖拼接好后，利用三維軟件制作空間虛擬模型，結(jié)合全景圖讓用戶的單個視點進行瀏覽，同時對各全景圖與虛擬空間模型進行精確、合理地組織與編輯，主要包括魯迅古里風(fēng)景區(qū)、柯巖風(fēng)景區(qū)、蘭亭風(fēng)景區(qū)、大禹陵風(fēng)景區(qū)等，用戶進行三維虛擬實景系統(tǒng)的任何一個風(fēng)景區(qū)，里面可以進行前進、倒退、環(huán)視等動作的操作，讓用戶身臨其境的感受景區(qū)的虛擬空間展示。

（作者單位：浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院）

課題項目：本文系浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院面上項目“三維動畫商業(yè)模擬應(yīng)用設(shè)計—紹興古城旅游景區(qū)虛擬動畫”項目編號（KY2013013）研究成果