虚拟现实技术在导游实训系统中的应用
1 概述
随着社会的蓬勃发展,我国的旅游业迅速扩大蔓延。现阶段人们的生活水平大幅度提高,对生活质量的要求也逐渐提高。假期外出旅游的人数逐年上涨,社会对高素质导游的需求量大大增加。在各大职业院校,导游的培训输出面临着一个问题——导游的素质和能力能否快速提高。为了提高导游的综合技能提高,大部分职业院校的做法是让学生到全国各地的旅游景点亲自体验一下, 以便达到实训的效果。但这是一个费时费力费钱的做法,同时也不可能让学生把全国各地的景点都体验一遍,就要求学校建立一个仿真导游实训系统来解决这个问题,其中虚拟现实技术就是一个关键的技术。
虚拟现实(Virtual Reality) 技术,是一门由应用驱动的涉及众多学科的新的实用技术,它集计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等为一体, 通过创建一个三维视觉、听觉和触觉的环境, 使用户利用系统提供的人机对话工具, 同虚拟环境中的物体交互操作, 使用户有一种沉浸于其中并有能力漫游世界、操纵世界中的物体的感觉, 即仿佛置身于现实环境之中, 达到一种境界虚拟,但感觉真实的效果。利用虚拟现实技术,人们进入现实生活中不可能到达的地方, 包括遥远的太空、危险环境甚至微观世界。虚拟现实具有以下4 个重要特性: 多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知,甚至还包括味觉、嗅觉、感知等; 存在感。指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度; 交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度; 自主性。指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。导游实训系统就是需要虚拟现实技术来达到系统的仿真性和交互性。基于虚拟现实技术的导游实训系统是利用虚拟现实技术将各个旅游景区建模,加入交互设计实现景区的漫游效果。学生不出校门,在虚拟现实场景中领略祖国的大好风光。
2 虚拟现实技术在导游实训系统中的意义
基于虚拟现实技术的导游实训系统的核心特点就是将教学和实训所需要的各个现实场景搬到实验室中来,让教师和学生通过软硬件搭建起来的仿真环境完成导游专业的各种教学和训练。与传统的教学实训模式相比,该系统给广大的师生带来了巨大的便利。
2.1 改善教学环境,提高导游教学水平利用新的导游实训系统,很大程度改善了导游专业教学的环境,也改变了教师的教学考评手段和模式和学生的训练方法。该系统让教师和学生身处教室之内就可以畅游于名胜古迹、名山大川之间,面对真实场景进行体验式的教与学。学生可进一步融入到虚拟场景中,更快地融入到课堂中。同时该系统给教师带来了一种新的教学方式,提供了一个更好的平台。通过互动教学实训模式,丰富教学手段,提高教学质量,从而从整体上提高了教学水平。
2.2 激发学习兴趣,提高综合能力该系统利用虚拟现实技术构建了一个模拟的真实场景,学生在一个仿真的场景中学习和训练,因此学生可以不用完全依赖枯燥的书本知识,提高了学习热情和兴趣。该系统改变教师单向灌输知识的模式,以提高学生实战技能为宗旨,为社会输出合格的高素质专业导游人才。这种新的教学模式对学生来说,既能强化实战能力,又能提高适应工作和社会环境的能力,为以后的导游工作打下坚实的基础。
2.3 提高教学实训效率,增强教学实训效果教师根据教学内容设置调用相应的现实场景、平面图片、视频短片以及文字等资源做补充性教学辅导,将各个旅游景点的历史、文化、自然风光、建筑特征、人文活动等要素,真实、清晰地呈现在学生面前,使学生零距离、多角度地熟悉旅游景点,正确理解和掌握导游技能和技巧。相比以前的教学模式,教学实训效率提高了很多。每个学生均可独自在微格中进行现实场景的反复练习,并对训练过程全程录像,不断地进行自我完善,熟练后可以直接进入现实场景,大大缩短从理论到实践的过程,增强教学实训的效果。
2.4 有效降低导游教学和实训成本传统的导游实训要带学生到旅游景点,实地进行训练,耗费大量的时间、人力和财力,而且不能将所有的旅游景点都去到,基于虚拟现实技术的导游实训系统可以随时在实验室中进行,不必组织学生外出,节约了大量的人力物力财力。三维实景技术在导游教学实训环节中的运用,极大地提高了导游职业教育的科技含量,还可以提高设备的使用率,有效降低导游教学和实训的成本。
2.5 保证学生人身安全,降低管理风险将各个景区景点的三维实景数据库简称资源库,一旦库文件中拥有某一景区,即可以在任何地方任意时间进行教学和训练,景区景点的图形数据库文件可以根据教学需要随时增减,满足与时俱进的教学实训需求。学校不需要组织学生外出到景点实习。学校可免除因学生外出而大量组织管理工作,降低突发风险,从根本上保证师生在一个安全有序的环境内学习和训练。
3 导游实训系统的实现
基于虚拟现实技术的导游实训系统的实现,需要做大量工作才能完成。在实现的过程中最重要的是虚拟场景的建模和系统的交互设计。虚拟场景的建模需要大量的前期准备工作,如资料的收集、纹理的制作修改、模型的构建等。系统的交互设计就是利用虚拟现实技术达到人机交互的效果,其中碰撞检测是很关键的部分。
3.1 前期准备和采集资料前期准备对于整个项目的完成是很重要的。在整个系统构建的前期需要收集景区的大量图文资料。首先是对素材的获取。对每一个需要建模的景点进行真实取景,拍摄各个景点的各个角度,要尽量详细,既方便后面建模,也提高了工作效率。其次进行素材贴图的采集。由于采集图片资料一部分用于后面模型贴图及其制作,因此需要清晰度高的图片资料。因此,拍摄时要精确、清晰、详尽。最后将搜集的资料进行分类,分别建立相对应的文件夹,为以后的工作做好充分的准备。
3.2 各个景点模型分别建模根据上面做的前期工作就可以开展建模工作了。整个景区是一个比较大的场景,建模是一个工作量非常繁杂的过程,在建模过程中需要非常有耐心,细心地构建每一个场景的细节。
(1)对地形地貌的建模。根据采集的数据和资料,先对景区的整个地形进行建模。整个景区的地形是布置各个地面上物体的依据。根据地面的实际情况,对较为平坦的部分,将其简化为平面用纹理映射来增加其真实性;对地势起伏较大的部分,以景区几何数据为基础,根据实际的地形地貌进行建模。
(2)对地面上的物体建模。由于地面上的建筑物、树木、花草等都是不同的结构,要用不同的方式构建虚拟模型。对于箱体式建筑物,可将其看做由顶面和各个铅垂墙组成,为增加模拟的真实性,在各个面上映射从现实世界采集纹理;而对于树木花草从任何角度看都大致相同的物体,可用两个相互垂直的平面,映射相同的纹理来实现;对于一些复杂的对象,特别是有特殊构造的古建筑,应采用多细节层次技术进行多层次处理和表达。
(3)对环境模型建模。如果一个虚拟景区场景中只有几个建筑物和植物的话,整个场景看上去太不真实。因此可以给虚拟环境设置背景,加上地表和天空,建立的三维世界处于整个虚拟环境的中心,这样的场景更能给人一种身临其境的感觉。
3.3 场景的交互设计系统的模型建好之后,可进行场景的交互设计。在交互设计中,碰撞检测是统交不可缺少的一个重要部分。碰撞检测可以使用户以更自然方式与三维场景中的对象进行交互,如果没有碰撞检测,当系统中一个对象碰到另一对象时,往往出现穿墙而过的现象,这跟现实相悖。因此,在构建该系统时,必须能够实时、精确地判断场景中物体之间是否发生碰撞。虚拟场景漫游中动态物体与静态物体之间或者动态物体与动态物体之间交互的基础就是碰撞检测,碰撞检测对整个系统的真实性有着至关重要的作用。在整个系统中,场景漫游在导游实训系统设计时,考虑到导游应在虚拟场景中出现,并进行导游解说的。因此,要设计一个虚拟导游进行场景的游览,可以激发学习者的兴趣,增强导游实训系统的交互性和临场感。
4 结语
基于虚拟现实技术的导游实训系统,提升了导游专业的实践能力水平,改善了现有的教学模式,为高素质导游的培养提供了强有力的保障,与传统的实训系统相比更具有沉浸性、交互性和趣味性。很多职业院校已经引入了虚拟现实技术来建设导游实训实验室,越来越重视导游的综合素质培养,对他们的实践能力和应变能力在日常课堂中都有所加强。今后会有更多学校利用虚拟现实技术来提高导游的职业技能,但虚拟现实技术的应用还需要进一步开发探索。随着科技的进步,虚拟现实技术会给旅游行业带来很大的便利,积极推动我国的旅游产业向前发展。
时间
2023-03-29 14:35
栏目
行业动态
作者
admin