报批稿虚拟现实技术在旅游业中的应用项目可行性研究报告.docx

1、报批稿虚拟现实技术在旅游业中的应用项目可行性研究报告虚拟现实技术在旅游业中应用项目可行性研究报告虚拟现实在旅游业中应用 11. 引言 22. 技术介绍 22.1 虚拟现实技术 22.2 遥感技术（Remote Sensing） 22.3 地理信息系统（GIS） 32.4 基于实景图像虚拟现实技术 32.5 基于几何模型虚拟场景生成技术 33.与虚拟现实相结合应用 43.1虚拟旅游 43.2 旅游宣传 43.3 景区保护 53.4 旅游场景再现 53.5 导游实训 53.6 旅游规划 64.北京市在旅游业虚拟现实应用 64.1故宫博物馆 64.2 圆明园 94.3 北京应用虚拟现实旅游意义 11

2、4.4北京市政府对虚拟现实旅游相关政策 125.目前面临一些难题 125.1 成本高昂 125.2 技术发展不纯熟 125.3 产业小，相关企业少 125.4 应用效果不尽如人意 136.国外虚拟现实旅游案例 137.结论 138.参考文献 141. 引言 据世界旅游组织公布，全球旅游业总产出已占世界GDP10.7%，超过了石油、汽车、化工等行业.成为当今世界第一大产业，被誉为永不衰落“朝阳产业”.我国有着丰富旅游资源，但由于我国旅游业起步较晚，在很多方面落后于发达国家，甚至落后于一些周边国家.随着网络媒体发展，为风景区旅游提供了大量旅游介绍，但目前旅游网站、旅行社网站中都是各大酒店、旅游线路

3、介绍，旅游者最终关心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需求.建立一套基于虚拟现实技术3维信息系统，不仅可以通过现代科技手段让更多人能了解景区特色，而且可与旅游景区实际相结合，对旅游区进行科学模拟和演示，为评估旅游区历史文化景观提供真实3维虚拟场景，达到运用先进科学技术手段有效推动景区旅游和保护目. 利用虚拟现实技术来展示旅游景点有4大优势：1.给人身临其境感受，促进旅游业发展；2.利用虚拟现实技术，再现文物古迹昔日辉煌；3.在旅游规划中发挥重大作用；4.使教学课堂更加生动. 本文主要从实现虚拟现实旅游相关技术、具体应用、北京虚拟现实旅游、存在问题等角度出发，为大家深度

4、剖析虚拟现实在旅游业中应用.2. 技术介绍2.1 虚拟现实技术虚拟现实技术(Virtual Reality)又称灵境技术，是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”该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互一项技术.该技术可以让用户使用人自然技能对虚拟世界中物体进行考察或操作，同时提供视、听、触等多种直观而又自然实时感知.它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络、并行处理等技术最新发展成果，使实时交互景观展示和三维景观实时漫游成为可能.作为一门崭新综合性信息技术，虚拟现实技术已经应用于当今旅游行业，并将对其产生深远影响.2.2 遥感技术（Remote Sens

5、ing）遥感技术是一种探测技术，是根据电磁波理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别一种综合技术.在旅游景观虚拟重建过程中，景观3维模型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萤要数据：旅游景观3维重建模型、数字高程模型和数字正射影像.2.3 地理信息系统（GIS） 地理信息系统（Geographic Information System或 GeoInformation system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”.它是一种特定十分重要空间信息系统.它是在计算

6、机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述技术系统. 旅游业是与旅游资源密切相关，离不开自然界地理要素.因此，它与GIS有着天然联系.利用这些新技术，建立广泛旅游信息服务网络，为旅游发展事业服务，是目前我国旅游业发展中一项迫切任务. 由GIS而演化而来 Web GIS(万维网地理信息系统)，指基于Internet平台、客户端应用软件，采用www协议运行在万维网上地理信息系统1与传统基于桌面或局域网GIS相比，WebGIS为GIS资料与信息获取、发布、共享与操作开辟了广阔空间，使GIS得以通过互联网技术在资源和环境管

7、理与规划等许多行业中得到广泛应用.Web GIS技术在旅游业中具体应用包括：旅游资源调查与评价、旅游资源开发与规划、旅游营销、在旅游者决策中旅游引导作用.2.4 基于实景图像虚拟现实技术 基于实景图像虚拟现实技术，即直接利用照相机或摄像机拍摄得到实景图像（Real World I mages ）来构造视点空间（VieW Poi ntSpace ）虚拟景观.该方法具有快速、简单、逼真优点，正在越来越多地应用于旅游景点、虚拟场馆介绍以及远地空间再现等方面，非常适合于实现虚拟旅游.所谓视点空间指用户在一个观察点所观察到球空间，它由不同焦距全景图像按其焦距关系构成，反映了观察者在虚拟环境中某一观察点所

8、能观察到不同细节程度场景空间.观察者可以在视点空间进行360度环视、俯视、仰视以及焦距变换等多种方式观察，所能观察到景观全集被定义为一幅全景图.对视点空间进行空间关联形成虚拟旅游系统. 在网络传输速度不能满足大数据量交换、虚拟现实技术所使用设备正处于发展阶段，远未达到普及程度实际情况下，基于实景图像虚拟现实技术有一定范围应用.2.5 基于几何模型虚拟场景生成技术 基于几何模型虚拟现实技术首先需要建立场景三维几何模型然后通过绘制三维几何模型在虚拟世界中再现场景.近年来，随着计算机软硬件技术不断发展，大规模复杂场景实时绘制已经成为可能，这反过来又对模型复杂度和真实感提出了新要求.传统三维建模工具虽

9、然日益改进.但构建稍显复杂三维模型依旧是一件非常耗时费力工作.因此三维扫描技术和基于图像建模技术就成了人们心目中理想建模方式；又由于前者一般只能获取景物几何信息，而后者为生成具有照片级真实感合成图像提供了一种自然方式因此它迅速成为目前计算机图形学领域中研究热点. 虚拟场景生成技术可以通过旧图像、地理参数等真实再现已经不存在景观，如通过重现古代社会建筑文明，人们可以徜徉于古建筑之间，欣赏到千年前古建筑原貌，感受古代文明辉煌，具有景观珍藏意义，而对于喜欢探幽寻古游人来说，这也是难得视觉享受.3.与虚拟现实相结合应用3.1虚拟旅游 所谓虚拟旅游，指是建立在现实旅游景观基础上，利用虚拟现实技术，通过模

10、拟或超现实景，构建一个虚拟三维立体旅游环境，网友足不出户，就能在三维立体虚拟环境中遍览遥在万里之外风光美景，形象逼真，细致生动.虚拟旅游是vrp-travel虚拟旅游平台技术应用范围之一.应用计算机技术实现场景三维模拟，借助一定技术手段使操作者感受目地场景. 坐在电脑椅上就能身临其境地游览全世界风景名胜，还能拍照留念这就是时下在众多白领中开始风行“虚拟旅游”，通过阅读和互动体验虚拟游戏方式实现线上旅行，并且为线下旅行提供指导.这种新鲜旅行方式，成为众多荷包缩水旅游爱好者新选择.通过虚拟旅游，不仅可以扩大旅游景点影响力，达到吸引游客目，而且能够为没有条件到达旅游景点游客提供一个空间.因此，虚拟游

11、览具有临场性、自主性、超时空性、多感受性、交互性、经济性、安全性等优点，不受时间、空间、经济条件、环境条件限制，可以满足游客游览和审美需求. 中国虚拟旅游尽管刚刚起步，存在许多不足，但是存在着巨大发展空间.虚拟旅游虽不能完全代替实地旅游，但是随着技术提高、研究深入，会越来越接近实地旅游.游览者可以在虚拟旅游景观中感受鸟语花香、欣赏风光美景，并能与环境交流、与游客交谈.比起实地旅游，这样虚拟旅游或许会多一份情趣.据福瑞斯（For-rester）调查表明，网上旅游交易仅次于IT行业.去年底，全球旅游网上交易共达130亿美元，而且其增长速度甚至高于IT行业.由此可见，网上旅游商机无限.随着中国网络普

12、及和旅游业复苏，虚拟旅游必将在未来几年将得到迅猛发展.3.2 旅游宣传 旅游宣传是旅游产业排头兵，在旅游产业中占有极为重要地位.但目前国内旅游业宣传形式单调，局限于新闻稿、旅游广告、巡回展览、旅游研讨会等既定模式，而且宣传资料都有风景多、人情少、静态多、动态少等不足.旅游网站、旅行社网站通过虚拟旅游视景系统建立，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Intemet，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模拟和演示，将景区从2

13、维“抽象”到3维影像，加速游客对风景区认识过程.刺激旅游动机，引导旅游客流，实现旅游增效.3.3 景区保护 将虚拟现实技术引入到景区保护领域中来，首先是着眼于一些经典热门景区保护.虚拟现实可以缓解这些景区经济效益与遗产保护矛盾.由于有人数限制，很多景区可以制作数字化参观方式，可以避开游客对景区伤害. 目前，敦煌研究院已决定使用虚拟现实系统，通过对莫高窟历史和现状介绍以及虚拟漫游莫高窟手段，将“虚拟敦煌”呈现给游客，让游客在进洞前对其有个全方位了解，巧妙地避免了游客在洞中逗留时间过长问题. 与之类似是，故宫博物院也利用虚拟现实技术进行景区保护.紫禁城后半部分是皇帝居住和生活地方.很多庭院、通道、

14、房间内部都很狭小，有些房间内部陈设很多，为了保护文物和观众安全，无法对外开放.因此，许多很有参观和研究价值地方，许多发生过重大历史事件场景，都被封闭着，无法与游客见面.而利用虚拟现实技术，不仅可以对文物进行很好保护，而且可以跨越时间和空间限制，再现历史场景，进入那些由于条件限制而不能进入地方. 使每一件文物回到它们历史位置.3.4 旅游场景再现 利用虚拟现实技术，可以真实再现已经不存在景观.如通过重现古代社会建筑文明，人们可以徜徉于古建筑之间，欣赏到千年前古建筑原貌，感受古代文明辉煌，具有景观珍藏意义，而对于喜欢探幽寻古游人来说，这也是难得视觉享受. 例如在三峡大坝竣工后，三峡大坝建成，三峡沿

15、边人文环境和历史文物都将沉入江底，使得三峡历史风貌，夔门、神女峰等壮丽景观无法游览，失去了一笔珍贵文化遗产.而通过虚拟现实及其他技术结合就可以展现出虚拟三峡美丽风光，让人领略到瞿塘峡雄伟壮观，巫峡幽深秀丽、西陵峡险峻俏，为我们实现三峡文明数字保护提供了途径.3.5 导游实训 随着旅游行业日渐升温，社会对导游、旅游管理等相关专业人才需求，也在直线上升.然而，在各大高校导游专业人才培训过程中，往往存在实习资源匮乏、实地参观成本高等问题.那么，如何改进教学方式，优化教学过程，提高教学效果，就成为了整个导游培训行业所必须解决一个难题.由虚拟现实技术打造虚拟现实平台可以将客户提供旅游景点虚拟数据全部集成

16、到播放平台，利用虚拟现实培训平台，导游人员、旅游管理人员不用花费大量时间、精力，就可以通过旅游实训系统平台随意浏览旅游景点，通过文字、图片、影片介绍，学习景区、景点、景观历史、文化知识，为日后社会实践做好准备. 利用虚拟现实技术对导游进行培训有着诸多优点：1.提供了比文字、图片及言语更生动经验.使学习者能够更好地抽象；2.使以学习者为中心理念成为现实，革新培训模式；3.节约成本，提高教育学效率；4.利于评价.3.6 旅游规划 利用虚拟现实技术可以对拟建设旅游景点进行合理规划.无须规划方案真正实施，借助虚拟现实技术对于要创建景点进行系统建模，生成相应虚拟现实系统，然后通过人机交互界面进入该虚拟场

17、景.通过规划人员亲身观察和体验，以判断各种规划方案优劣，检验规划方案实施效果，并可以反复修改和辅助最终方案制订施行.可以减少设计缺陷，提高规划质量和进度，加快开发周期. 景区景点规划要经过很多审批程序，将虚拟现实引入到景区全景规划中来，可以通过虚拟现实创造出所开发景区真实三维画面，一遍审批者审视未来景区，确保景区美学意义上和谐和运营运作上顺利.给审批者一个三维可视环境，更有利于缩短审批周期.借助虚拟现实技术无需规划方案真正实施，就能先期检验该规划方案实施效果，并可以反复修改以确定最终方案制定和实施，规避景区开发投资风险.4.北京市在旅游业虚拟现实应用4.1故宫博物馆故宫博物院是我国最大国家博物

18、馆，占地面积78万平方米，保存着世界上最大木质结构古代宫殿群和100万件美轮美奂文物藏平，这些精美藏品蕴藏着中华民族五千年文化底蕴. 它们不仅是中华民族. 也是全人类共同文化遗产.文物藏品. 不论是展出还是存放. 都有严格保护措施.可是这些宫殿建筑文物. 年复一年地暴露在自然环境中. 饱受风吹雨打. 落满了历史尘埃.在进入新世纪今天，如何利用现代化科学技术，加强对它们保护，再现它们昔日辉煌，是我们责任和义务.4.1.1超越时空紫禁城 2006年6月16日，IBM公司与故宫博物院联合启动“超越时空紫禁城”项目.通过双方协作创新，IBM公司将运用全球领先IT科技手段，与故宫合作开创一套全新交互式观

19、众体验系统，为实地和网络游客提供超越时空、实时、在线、互动独特体验.届时，IBM将与故宫博物院正式启动该项目，开始为期两年合作.这一双方合作项目目标是以无缝科技、精彩内容和具有创意交互方式将中华文化精华呈现给世界.超越时空交互式观众体验系统，为实地和网络游客提供跨越时空、实时、在线、互动独特体验.、 2008年10月10日，故宫博物院迎来建院83周年盛大庆典，同时，也是“超越时空紫禁城”虚拟世界正式启动日子.作为该项目合作双方，故宫博物院和IBM在紫禁城内共同举行了“超越时空紫禁城”虚拟世界发布会. 所做程度 “超越时空紫禁城” 是中国第一个在互联网上展现重要历史文化景点虚拟世界.经过三年努力

20、，“超越时空紫禁城”项目在3D虚拟世界初步再现了中国这座满载文化宝藏博物馆，使任何人都能够通过互联网登录虚拟紫禁城，犹如身临其境，体验到中国古代宫阙建筑辉煌，享受游览博物馆乐趣.图1 超越时空紫禁城 该项目表明，3D技术可以大规模用于教育和提供文化体验.而在现实紫禁城中，实地游客也可以利用多媒体终端与虚拟世界互动.同时，该项目是使用面向服务架构(SOA)创建第一个虚拟世界，IBMBladeCenters和LinuxBlade服务器是这一虚拟世界核心，为虚拟紫禁城提供强劲性能，保证上千用户同时在线，扩展性堪比大规模多人在线游戏.IBM在该项目中运用了一系列技术，包括WebSphere、Appli

21、cation Server、Tivoli、ESB (Message Broker)、DB2 Viper和IBM BladeCenters和Linux开源组件.该虚拟世界可以在Linux、Windows 和Mac操作环境下运行.4.1.2与株式会社合作 2010年9月26日，经文化部和国家文物局批准，故宫博物院与日本凸版印刷株式会社签署了“第三期文化资产数字化应用研究”合作协议.故宫博物院与凸版合作始于2000年，每五年为一个阶段，目前已经进行了两期.据了解，双方合作主要目，一是研究利用先进数字技术采集和保存文化遗产信息；二是利用虚拟现实等手段，把紫禁城文化遗产介绍给全世界观众，更好地展示和宣传

22、优秀中华传统文化.在第一个五年期间，双方合作组建了国内文博界第一个中外合作研究实体“文化资产数字化应用研究所”，并推出了两部大型虚拟现实作品紫禁城天子宫殿和三大殿.这两部作品通过高质量计算机三维模型，为观众展现了清朝康乾盛世雄浑、壮丽皇家宫殿风貌，充分发挥了计算机技术优势，把物质文化遗产和非物质文化遗产展示很好地结合起来.在第二个五年期间，双方将继续推进新技术在文化遗产中应用研究.故宫将虚拟现实软硬件系统全面升级为基于PC机集群PCVR（桌面虚拟现实）系统，从而使虚拟现实作品走出紫禁城成为可能.同时，还将通过制作养心殿、倦勤斋这两部PCVR作品，把研究重点转向更准确古建、文物藏品数据采集、保存

23、和展示研究.所做程度据了解，经过10年合作，故宫文化资产数字化应用研究所不仅完成了4部虚拟现实作品，还培养出了故宫博物院自己工作团队.在签署合作仪式结束之后，文化资产数字化应用研究所还正式发布了刚刚完成倦勤斋虚拟现实作品.这部作品又一次发挥了虚拟现实技术优势，通过高4.2米，宽13米弧形大屏幕，不仅让在场所有来宾同时“走进”狭小倦勤斋，仿佛身临其境一般仔细欣赏倦勤斋奢华内檐装修和巨幅通景画贴落，而且还把乾隆皇帝设计思想和内心世界利用新技术手段表现出来，让倦勤斋紫藤天顶画和通景画瞬间转化成栩栩如生立体场景，达到了学术性、教育性、趣味性和观赏性高度统一.图2倦勤斋4.2 圆明园4.2.1圆明园是否

24、修复问题“有一天，有两个强盗闯进了圆明园.一个强盗洗劫，另一个强盗放火将受到历史制裁这两个强盗，一个叫法兰西，另一个叫英吉利.” 这是法国文豪雨果笔下描写一代名园被夷为废墟瞬间.圆明园罹难，是中华民族遭受外来侵略最大耻辱，是中国从强国沦为弱国最鲜明标志，更是世世代代有良知中国人心头永远痛.百年风霜，一代名园最终变得瓦砾残垣，榛蒿满目.一片凄凉，能让人们有所安慰是它永不泯灭历史意义与雨打风吹后尚存山形水系.150年来有关圆明园是否修复问题，一直争执不休.近日，著名文学家叶廷芳在人民日报撰文，“对于一个自强民族来说，记住耻辱，比怀念辉煌要有意义得.”叶先生一番言论，获得了许多人赞同.在2000年时

25、，圆明园管理处出台圆明园遗址公园规划，曾经提到要采用高科技手段来虚拟展示圆明园，整个规划得到了国家文物局和北京市政府正式批复.4.2.2虚拟现实圆明园2005年8月27日，新浪网发布新闻“数字圆明园”重建项目取得重大进展：圆明园有望重现原貌 ：被称作“万园之园” 圆明园，在被焚毁了一个多世纪以后，有望借助高科技重新立体再现.在长春举行国际光学大会上，专家透露，以光电子技术为依托“数字圆明园”重建项目今年将取得重大进展.北京理工大学光电工程系教授、博士生导师王涌天说，“数字圆明园”，即借助虚拟现实及增强现实技术，重新“恢复”圆明园原貌.首先，通过查阅历史资料，用计算机把当年圆明园场景用数字模型建

26、立起来，再通过各种各样光学显示，将这些数字模型叠加到现存废墟上，用立体显示技术真实地再现圆明园原来场景.早在2002年，王涌天就建议在完整保持圆明园遗址风貌基础上，利用计算机图形、虚拟现实、增强现实等最新科技手段建设“数字圆明园”，用虚拟漫游、虚实场景融合等多种崭新科技手段全面、立体、精致地再现圆明园园林艺术.王涌天透露，这一项目已取得重大进展，将在今年完成其中两项工作2008年12月4日，北京青年报发表新闻避重建风波 圆明园拟建体验中心“还原”旧貌 ：圆明园是否应该“重建”，这一话题引起轩然大波.昨天，圆明园管理处带着一份“圆明园数字互动体验中心”招商项目表出现在了2008年北京旅游产业项目

27、推介会上，他们希望在圆明园内新建包括4D影院在内体验中心，通过计算机虚拟现实技术，给游客还原出一个虚幻而又真实圆明园.这一举动引起了各界关注.根据“虚拟圆明园”项目规划，圆明园拟在南门附近100米处绮春园内修建一座大型体验中心.该体验中心包含120度环幕影院、360度环幕影院和4D动感影院，将利用数字城市、虚拟现实、视景仿真、互联网和多媒体等高新技术，采取生动有趣方式来重现圆明园原貌.圆明园管理处主任陈名杰介绍，现场将采用虚实结合方式，对部分景观进行修复，使参观者可以看到高清晰度并且立体虚拟圆明园，身临其境地感受圆明园当年胜景.陈名杰说，除了几大影院外，体验中心还将新建10处分展区，在公园重要

28、景观节点处布置分散型展示项目，通过时空隧道式方式让游客步步深入，感受圆明园沧桑巨变历程，带给游客强烈震撼.据陈名杰介绍，这些陈展项目包括网上虚拟圆明园、手持虚拟圆明园讲解机、圆明园珍宝文物展示中文物原貌虚拟再现等方面.2009年4月，圆明园管理处与清华大学规划设计研究院合作发起了“数字圆明园”科研项目，通过计算机全景三维虚拟技术“重建”圆明园，并对大量圆明园研究资料进行数字化整理，建立了一个权威圆明园基础史料数据库.目前已完成了圆明园22个景区复原设计，包括勤政亲贤、九洲清晏、镂月开云和长春园含经堂等.清华城市规划设计研究院介绍，课题组摸索形成了一套完整工作流程，即基础研究-复原设计-场景制作

29、-维护更新.同时，总结出空间划分、时期划分、设计法则、制图规范和复原准确度评价等技术规范，都深化了对清朝官式建筑和造园艺术研究，填补了传统建筑史和圆明园研究史空白.2010年是圆明园罹难150周年，中视典数字科技推出了全球首个虚拟圆明园主题网站，以数字3D形式对园区进行复原，通过建模，将建筑、山水、遗址完整地复原出来，让曾经消逝人类园林瑰宝再次逼真地呈现在世人面前.图3 虚拟圆明园4.2.3现今圆明园应用 2012年10月18日，圆明园正式推出移动导览系统.导览系统不仅提供了游览路线、实时定位等游览帮助，还有图文并茂景区介绍、全景环视、数字影片等供游客欣赏，更可以在特点信息点360度环视圆明园

30、盛时景象. 圆明园管理处主任曹宇明介绍，“再现圆明园”软件由清华大学负责技术研发，通过查阅大量史料，建立了圆明园数字模型，再叠加到现存遗址上，形成移动导览系统.圆明园有100个景区，现在有32个景区完成了三维模型制作，覆盖了园内大概三分之一面积.目前，有十个景区首批上线.从本月20日起，公众可以通过网络下载圆明园移动导览系统，在家中虚拟游览圆明园，也可以到实地体验导览系统增强现实效果.游客可在首批九州和含经堂共10个景区实现移动导览，用圆明园提供iPad对准景区里二维码一刷，即可重现过去建筑景观.据介绍，圆明园公园共有100个景区，其中32个景区已经完成数字复原.圆明园方正在考虑做安卓系统数字

31、导览，将来也会推手机版.4.3 北京应用虚拟现实旅游意义北京作为全国文化中心，坐拥明清两朝600多年历史所遗留大量风景名胜，吸引着国内外无数游客参观，每年来京游客数量巨大.一方面每逢国家法定节假日，北京一些景点，如八达岭长城、故宫等不堪负荷.据前瞻产业研究院和数据：2011年北京旅游业全年接待国内外旅游人数突破2亿人次，同比增长15%左右；旅游总收入首次突破3000亿元，同比增长16%左右.另一方面当今社会生活节奏加快，工作效率提高，人们生活越来越紧张，社会现实又使得人们没有足够时间离开自己生活工作环境到自己想去地方去，否则就要付出难以承受代价.而应用虚拟现实旅游，不仅可以缓解实体景点压力、保护文物、减少对文物破坏，还可以让人们足不出户就游览