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摘 要 文章介绍了虚拟现实技术的构成、技术特点和种类，分析了虚拟现实系统在旅游管理专业教学中的应用，并论述了虚拟现实系统在旅游管理专业教学中的优点。
关键词 虚拟现实 全景虚拟 旅游教学 数字沙盘
随着我国经济的发展，旅游已逐渐融入人们的日常生活中，在国民经济中的地位中越来越重要，对高素质的导游人才的需求也越来越大。如何培养高素质导游人才已成为旅游教学必须解决的问题。在以往的教学中，因学生缺乏现场感，难以理解所学内容，只能死记硬背，教学效果较差。如何增强学生的现场感，提高教学效果是必须解决的问题。培养学生的“现场感”，组织学生去景区景点考察、实习是最有效的方法，但费钱、费时、费力；利用现代化声、光、电手段，进行虚拟现实，省时、省钱又省力，是满足旅游教学和实训的合理有效的途径。
一、虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality），简称 VR 技术，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一样及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的 3D 世界影像传回，产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG） 技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
二、虚拟现实技术的技术特征
1、多感知性。由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知。理想的虚拟现实应该具有人所具有的感知功能。
2、存在感。又称临场感，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者仿佛置身其中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中一样。理想的模拟环境应达到使用户难以分辨真假的程度。
3、交互性。是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（包括实时性） 。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
4、虚拟现实的分类
根据用户参与 VR 的不同形式以及沉浸的程度不同，从技术高低程度来分，可分为沉浸式虚拟现实、桌面式虚拟现实、分布式（又称共享式） 虚拟现实和增强现实性的虚拟现实四种形式。
三、旅游教学虚拟现实技术的选择
在旅游教学中，基于价格和实现难度的考虑，应采用简易型虚拟现实系统。此类虚拟现实系统根据实现方式的不同，从技术上又分为四种类型：三维模型虚拟、视频虚拟、三维数字沙盘和三维全景图虚拟。
1、三维模型虚拟。三维模型虚拟是基于计算机三维模型和即时运算的各种特效配以声音和仿真互动，真实可交互的模拟还原现实的虚拟现实技术。通过 3DsMax 或 Maya 等工具制作场景或人物的三维模型，然后通过计算机三维引擎即时渲染和生成，通常三维虚拟的自由度最高。从理论上来说，能模拟任何存在和不存在的事物，技术难度也是最大的。其表现效果和运行速度与计算机的配置成正比。使用鼠标、键盘或其它配套硬件实现人机交互过程，使人感到就处在现场环境当中，产生身临其境的逼真视觉效果。如故宫博物院推出的数字故宫，在故宫中漫步，身临其境地感受那种宏大和豪华。
2、视频虚拟。视频虚拟是基于视频动画来模拟真实环境的虚拟现实技术。运用高清数码摄像机对场景或人物角色进行拍摄和捕捉，类似于拍电影，但是与电影不同的关键在于互动。通过计算机技术实现真实的环境再现和互动。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、activex、flash） 的支持下，使用鼠标控制互动，触发一些特定的事件与浏览者互动。
3、三维全景虚拟。简称全景虚拟（也称实景虚拟） 是基于全景图像的真实场景虚拟现实技术。全景（英文名称是 Panorama） 是把相机环 360 度拍摄的一组或多组照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术，实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、flash） 的支持下，使用鼠标控制环视的方向，可以远观、近视、仰视、俯瞰、横看、侧赏，给人以 360 度全方位三维立体的感觉。三维全景生成简单快捷，真实场景信息获取只需通过数码相机拍摄和软件处理，数据量很小，系统要求低，适合各种方式，可以在各种终端设备上观看，每个三维全景只需要短短数分钟即可完成。三维全景给人真实感非常强，交互性强，可随意拖动鼠标浏览场景。通用性强，比其它多媒体制作软件兼容性良好、方便。存在的缺点，应用该方式生成的虚拟场景只能对所拍摄的实景进行环绕式的浏览，而不能在场景中任意行走，若想浏览场景的其他视角，则只能通过某一热键进行切换； 如果没有对某一视角进行拍摄，则无法对其进行浏览。
4、三维数字沙盘。传统工艺的各种沙盘型在旅游教学中也得到了普遍的应用。但也有工艺复杂、（下转第152页）（上接第133页）制作费用高、制作周期长、精度难以保证、不方便搬运等问题，且一经制成，沙盘模型就被固化，修改极为不便。三维数字沙盘以地理信息系统（GIS） 软件为平台，将遥感（RS） 图像与数字高程模型（DEM）叠加，生成了三维地理模型，叠加河流、植被、道路、居民地、地名注记等信息，生成的三维地理模型与传统模拟沙盘相比，具有可以准确地按比例还原地貌形态，反映和实地一样的地表形态，浏览方便，可进行任意缩放和漫游。
五、虚拟现实技术在旅游教学中的意义
1、改善教学环境，实现教学场景真实化。通过虚拟现实技术，将机场、饭店、景点搬进了教室。实现足不出户就能真实体验旅游接待操作的实景效果。
2、大大降低教学成本，增加办学效益。对旅游专业的学生进行旅游景点的实地教学是极为重要的，也是必须的。然而，组织大量学生进行实地教学，学校必然会发生大笔的费用（车辆租赁费、路桥费、门票费、住宿费等） 。虚拟现实系统不必反复组织学生到旅游景点实地讲解，节约了教学经费，同时还解决了组织活动中诸如安全、气候等一系列的问题。
3、大幅提高旅游教学的教学效率。旅游景点的虚拟现实展示可以远观、近视、仰视、俯瞰、横看、侧赏； 其路径多维，可由表及里，由内而外，由前至后，由左至右，由此及彼，有利于学生的正确理解和掌握，使学生由单纯的文字记忆变成视觉记忆和文字记忆的结合。旅游景点各处“实景”的展示，学生可以进行反复的实景模拟训练，待熟练后，可以到真实的景点实地训练，极大地提高了教学效率。
4、激发了学生的学习兴趣。兴趣和热情造就最好的学生。旅游景点实训教学由于采用虚拟现实教学系统，学生完全是在一个真实旅游景点实景模拟的虚拟环境下学习，不再是传统的书本教育和普通的多媒体教学，从而提高了学生的学习热情和兴趣。
5、开创导游教学的现代化模式。虚拟现实技术，变革了传统教育过程的特征，使教师由知识的传授者转变为教学活动的指导者和组织者，学生由知识的被动接受者转变为知识的主动探究发现者。教学媒体由教师的教辅手段、教学工具转变为学生的认知工具，教学过程由“教师讲、学生听”转变为“创设情景，教学双方互动、探索、讨论和意义建构”。
参考文献：
[1]李敏.虚拟现实技术对传统教学的影响[J].教育技术研究，2003，（3）.
[2]代英明.虚拟现实技术在教学中的应用研究[J].信息技术，2006，（8）.
[3]葛萱 虚拟现实技术在教学中的应用模式探析[J].中国医学教育技术，2007，（3）.
（作者单位：武汉工商学院管理学院）
关键词 虚拟现实 全景虚拟 旅游教学 数字沙盘
随着我国经济的发展，旅游已逐渐融入人们的日常生活中，在国民经济中的地位中越来越重要，对高素质的导游人才的需求也越来越大。如何培养高素质导游人才已成为旅游教学必须解决的问题。在以往的教学中，因学生缺乏现场感，难以理解所学内容，只能死记硬背，教学效果较差。如何增强学生的现场感，提高教学效果是必须解决的问题。培养学生的“现场感”，组织学生去景区景点考察、实习是最有效的方法，但费钱、费时、费力；利用现代化声、光、电手段，进行虚拟现实，省时、省钱又省力，是满足旅游教学和实训的合理有效的途径。
一、虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality），简称 VR 技术，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一样及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的 3D 世界影像传回，产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG） 技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
二、虚拟现实技术的技术特征
1、多感知性。由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知。理想的虚拟现实应该具有人所具有的感知功能。
2、存在感。又称临场感，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者仿佛置身其中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中一样。理想的模拟环境应达到使用户难以分辨真假的程度。
3、交互性。是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（包括实时性） 。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
4、虚拟现实的分类
根据用户参与 VR 的不同形式以及沉浸的程度不同，从技术高低程度来分，可分为沉浸式虚拟现实、桌面式虚拟现实、分布式（又称共享式） 虚拟现实和增强现实性的虚拟现实四种形式。
三、旅游教学虚拟现实技术的选择
在旅游教学中，基于价格和实现难度的考虑，应采用简易型虚拟现实系统。此类虚拟现实系统根据实现方式的不同，从技术上又分为四种类型：三维模型虚拟、视频虚拟、三维数字沙盘和三维全景图虚拟。
1、三维模型虚拟。三维模型虚拟是基于计算机三维模型和即时运算的各种特效配以声音和仿真互动，真实可交互的模拟还原现实的虚拟现实技术。通过 3DsMax 或 Maya 等工具制作场景或人物的三维模型，然后通过计算机三维引擎即时渲染和生成，通常三维虚拟的自由度最高。从理论上来说，能模拟任何存在和不存在的事物，技术难度也是最大的。其表现效果和运行速度与计算机的配置成正比。使用鼠标、键盘或其它配套硬件实现人机交互过程，使人感到就处在现场环境当中，产生身临其境的逼真视觉效果。如故宫博物院推出的数字故宫，在故宫中漫步，身临其境地感受那种宏大和豪华。
2、视频虚拟。视频虚拟是基于视频动画来模拟真实环境的虚拟现实技术。运用高清数码摄像机对场景或人物角色进行拍摄和捕捉，类似于拍电影，但是与电影不同的关键在于互动。通过计算机技术实现真实的环境再现和互动。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、activex、flash） 的支持下，使用鼠标控制互动，触发一些特定的事件与浏览者互动。
3、三维全景虚拟。简称全景虚拟（也称实景虚拟） 是基于全景图像的真实场景虚拟现实技术。全景（英文名称是 Panorama） 是把相机环 360 度拍摄的一组或多组照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术，实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式。在播放插件（通常是 Java 或 Quicktime、flash） 的支持下，使用鼠标控制环视的方向，可以远观、近视、仰视、俯瞰、横看、侧赏，给人以 360 度全方位三维立体的感觉。三维全景生成简单快捷，真实场景信息获取只需通过数码相机拍摄和软件处理，数据量很小，系统要求低，适合各种方式，可以在各种终端设备上观看，每个三维全景只需要短短数分钟即可完成。三维全景给人真实感非常强，交互性强，可随意拖动鼠标浏览场景。通用性强，比其它多媒体制作软件兼容性良好、方便。存在的缺点，应用该方式生成的虚拟场景只能对所拍摄的实景进行环绕式的浏览，而不能在场景中任意行走，若想浏览场景的其他视角，则只能通过某一热键进行切换； 如果没有对某一视角进行拍摄，则无法对其进行浏览。
4、三维数字沙盘。传统工艺的各种沙盘型在旅游教学中也得到了普遍的应用。但也有工艺复杂、（下转第152页）（上接第133页）制作费用高、制作周期长、精度难以保证、不方便搬运等问题，且一经制成，沙盘模型就被固化，修改极为不便。三维数字沙盘以地理信息系统（GIS） 软件为平台，将遥感（RS） 图像与数字高程模型（DEM）叠加，生成了三维地理模型，叠加河流、植被、道路、居民地、地名注记等信息，生成的三维地理模型与传统模拟沙盘相比，具有可以准确地按比例还原地貌形态，反映和实地一样的地表形态，浏览方便，可进行任意缩放和漫游。
五、虚拟现实技术在旅游教学中的意义
1、改善教学环境，实现教学场景真实化。通过虚拟现实技术，将机场、饭店、景点搬进了教室。实现足不出户就能真实体验旅游接待操作的实景效果。
2、大大降低教学成本，增加办学效益。对旅游专业的学生进行旅游景点的实地教学是极为重要的，也是必须的。然而，组织大量学生进行实地教学，学校必然会发生大笔的费用（车辆租赁费、路桥费、门票费、住宿费等） 。虚拟现实系统不必反复组织学生到旅游景点实地讲解，节约了教学经费，同时还解决了组织活动中诸如安全、气候等一系列的问题。
3、大幅提高旅游教学的教学效率。旅游景点的虚拟现实展示可以远观、近视、仰视、俯瞰、横看、侧赏； 其路径多维，可由表及里，由内而外，由前至后，由左至右，由此及彼，有利于学生的正确理解和掌握，使学生由单纯的文字记忆变成视觉记忆和文字记忆的结合。旅游景点各处“实景”的展示，学生可以进行反复的实景模拟训练，待熟练后，可以到真实的景点实地训练，极大地提高了教学效率。
4、激发了学生的学习兴趣。兴趣和热情造就最好的学生。旅游景点实训教学由于采用虚拟现实教学系统，学生完全是在一个真实旅游景点实景模拟的虚拟环境下学习，不再是传统的书本教育和普通的多媒体教学，从而提高了学生的学习热情和兴趣。
5、开创导游教学的现代化模式。虚拟现实技术，变革了传统教育过程的特征，使教师由知识的传授者转变为教学活动的指导者和组织者，学生由知识的被动接受者转变为知识的主动探究发现者。教学媒体由教师的教辅手段、教学工具转变为学生的认知工具，教学过程由“教师讲、学生听”转变为“创设情景，教学双方互动、探索、讨论和意义建构”。
参考文献：
[1]李敏.虚拟现实技术对传统教学的影响[J].教育技术研究，2003，（3）.
[2]代英明.虚拟现实技术在教学中的应用研究[J].信息技术，2006，（8）.
[3]葛萱 虚拟现实技术在教学中的应用模式探析[J].中国医学教育技术，2007，（3）.
（作者单位：武汉工商学院管理学院）