基于VR技術的游戲化旅游系統(tǒng)設計研究

韓旭 王祥

摘要：隨著生活水平的提高，人們對旅游的需求也在不斷變化。比起傳統(tǒng)的觀光旅游，更多人希望在旅游過程中獲得更多的參與感，而游戲化的加入能在一定程度上解決游客在旅游過程中互動性差、旅游模式單一等問題。近年來，隨著VR技術的成熟，其在各個領域都得到廣泛應用，旅游領域也不例外。VR技術可以通過模擬真實的場景，為游客提供逼真的視覺效果和身臨其境的沉浸感，讓人們可以在不出門的情況下體驗到各個地方的風景和文化。同時，VR技術具有沉浸性、交互性等特點，與旅游行業(yè)有很高的契合度?；诖?，文章首先對游戲化理論進行溯源，分析其特征和作用原理，即如何激發(fā)用戶動機、促進行為轉(zhuǎn)化，最終提升用戶體驗。其次闡述VR技術相關概念、特征及相關開發(fā)技術，探討VR技術應用于游戲化旅游產(chǎn)品的優(yōu)勢及可行性，并總結(jié)出聽濤景區(qū)VR游戲化旅游體驗系統(tǒng)的設計策略，以幫助用戶獲得集沉浸性、趣味性、交互性于一體的聽濤景區(qū)虛擬旅游體驗。該系統(tǒng)能讓用戶隨時隨地在虛擬聽濤景區(qū)中旅游，并能增強用戶在虛擬旅游過程中的參與感、成就感和滿足感，同時為旅游業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新發(fā)展的新思路，對旅游業(yè)發(fā)展具有一定的推動作用。

關鍵詞：VR技術；游戲化；旅游業(yè)；聽濤景區(qū)

中圖分類號：TP391.9；F592.7 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）13-00-03

基金項目：本論文為2021年度湖北省人文社科基地項目“基于XR拓展現(xiàn)實技術的產(chǎn)品設計研究”成果，項目編號：HBCY2005

0 引言

后疫情時代，我國旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新的機遇，但也面臨著新的挑戰(zhàn)。《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”推動旅游業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》中，提出加快基于5G技術的智慧旅游景區(qū)搭建，持續(xù)推進“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”的項目高品質(zhì)優(yōu)化，改善與豐富游客的旅游體驗［1］。為解決游客旅游過程中互動性差、旅游模式單一、費時費力等問題，本文提出基于VR技術的東湖聽濤景區(qū)游戲化旅游體驗產(chǎn)品的設計研究，旨在利用VR技術和游戲化思維設計東湖聽濤旅游模式，使用戶足不出戶便能沉浸式享受兼具趣味性與文化性的東湖聽濤之旅，同時提高東湖聽濤景區(qū)的知名度。

1 游戲化理論

1.1 游戲化的概念

游戲化（Gamification）是指將游戲元素和機制應用于非游戲領域，使這些領域的體驗變得更有趣、更吸引人和更有參與性。它是一種設計策略，旨在使用游戲的心理學原理來激發(fā)人們的興趣，提升他們的參與度，并提高他們的學習、工作或社會行為的效果。游戲化通常采用排名、獎勵、成就、角色扮演等機制，可以應用于醫(yī)療、管理、教育等領域。

1.2 游戲化的特征

掌握游戲化理論的特征，能夠幫助開發(fā)人員作出的游戲化設計決策獲得更好的效果。關于游戲化的特征，行業(yè)內(nèi)較為權威的定義是由Jane McGonigal在《游戲改變世界》中所提出的——目標、規(guī)則、反饋系統(tǒng)、自愿參與［2］。

1.2.1 目標

目標分為階段性目標和最終目標。階段性目標可以讓用戶獲得持續(xù)性滿足感，而最終目標則是吸引用戶參與其中的原因。游戲化旅游體驗產(chǎn)品通過對階段性目標和終極目標的合理設計，使用戶對產(chǎn)品產(chǎn)生興趣，進而增強用戶黏性。

1.2.2 規(guī)則

規(guī)則是指限制用戶的操作。用戶可以在規(guī)則的限制下自由發(fā)揮，所投入的精力越多，完成目標時產(chǎn)生的成就感越強。規(guī)則是游戲的基礎，一定的限制更能激發(fā)用戶的積極性。

1.2.3 反饋系統(tǒng)

反饋系統(tǒng)能幫助用戶掌握自己的游戲進程，將游戲進程可視化，一般呈現(xiàn)的形式為進度條、經(jīng)驗條、級別等。反饋系統(tǒng)可以使用戶對產(chǎn)品更有掌控感。

1.2.4 自愿參與

自愿參與是指用戶在了解游戲目標、規(guī)則和反饋系統(tǒng)的機制后，自愿參與游戲體驗并有隨時退出的自由。

目前游戲化在教育、醫(yī)療、旅游領域有大量的應用，通過對現(xiàn)有游戲化應用案例的分析得出游戲化理論的作用機制為：通過游戲化設置用戶使用產(chǎn)品的目標、規(guī)則和反饋系統(tǒng)，以此激發(fā)和強化用戶的參與意愿，增強用戶的積極性和使用體驗。

2 VR技術

2.1 VR技術的概念

VR技術問世于20世紀80年代。VR技術是以計算機技術為核心，結(jié)合計算機三維數(shù)字化建模技術、傳感器技術、實時反饋技術等多種相關技術，搭建一個集五感為一體的虛擬場景。憑借高還原度的虛擬場景，可以使用戶難以分辨虛實。VR技術能為用戶搭建一個仿真的虛擬場景，并充分調(diào)動用戶的五感，給用戶帶來與現(xiàn)實相同的參與感和真實感。這與旅游行業(yè)強調(diào)瀏覽體驗的特征十分契合［3］。隨著VR技術與配套設備的不斷發(fā)展，VR技術在旅游行業(yè)的應用前景十分廣闊。

2.2 VR技術的特征

羅格斯大學電氣與計算機工程系教授Burdea在1993年歸納出VR技術的三個主要特征：沉浸性、交互性、想象性［4］。

2.2.1 沉浸性

VR技術通過計算機技術將現(xiàn)實世界的真實場景進行三維建模變?yōu)樘摂M場景，用戶通過配套VR設備用所有感官去探索虛擬場景。本課題的虛擬東湖聽濤景區(qū)會高度還原現(xiàn)實景區(qū)，制作出逼真的虛擬場景，使用戶在虛擬場景獲得身臨其境的體驗。

2.2.2 交互性

交互性是指用戶對虛擬場景中各個元素的可操作性以及得到操作反饋的準確性、即時性和自然程度。本課題中旅游產(chǎn)品中的虛擬場景在還原自然景點環(huán)境的基礎上，還會圍繞重點景點設計交互流程，增強用戶旅游體驗的交互性和趣味性。

2.2.3 想象性

想象性是指在虛擬場景中融入開發(fā)者的奇思妙想。此時虛擬場景既是現(xiàn)實世界的虛擬仿真，又是開發(fā)者根據(jù)實際場景加工創(chuàng)造的產(chǎn)物，源于現(xiàn)實、超越現(xiàn)實。例如將歷史故事直接呈現(xiàn)在用戶眼前，讓用戶親身體會歷史的變遷。

2.3 相關開發(fā)技術

2.3.1 3ds Max三維建模技術

3ds Max軟件的主要功能包括建模、材質(zhì)和貼圖、燈光、動畫和渲染等。隨著近年來VR技術的發(fā)展，該軟件成為搭建虛擬場景的主流設計輸出軟件之一。在3ds Max中，創(chuàng)建模型需要以下幾個步驟：外業(yè)取景、建構(gòu)模型、PS處理紋理、紋理貼圖。本文中的東湖聽濤景區(qū)地形、建筑物、植物景觀等三維模型都按照上述步驟建造。

2.3.2 Unity3D

該系統(tǒng)最基本的內(nèi)容為三維模型和用戶界面（UI系統(tǒng)），其中三維模型可以通過Unity3D創(chuàng)建。在虛擬場景中，用戶可以使用UI系統(tǒng)，通過可視化操作結(jié)合自身UI庫中的元素搭建用戶面板。Unity3D還支持可編程渲染管線技術，以支持超高清光影技術、次表面散射、基于物理的渲染等效果，從而實現(xiàn)比較真實的圖形渲染。這些技術能讓虛擬場景中的景象更加逼真。

2.3.3 SteamVR技術

SteamVR是一個基于Unity引擎的開放式VR開發(fā)工具包（SDK），可用于開發(fā)運行在SteamVR平臺的虛擬現(xiàn)實游戲和應用。該插件提供了豐富的功能和API，以支持SteamVR硬件設備。開發(fā)人員可利用SteamVR插件快速創(chuàng)建虛擬用戶角色，使用戶能利用VR設備對其進行控制以獲得沉浸虛擬體驗，以此提高開發(fā)交互功能模塊的效率。

3 VR技術在游戲化旅游產(chǎn)品中應用的優(yōu)勢

3.1 突破時間和空間的限制

VR游戲化旅游體驗系統(tǒng)是一種虛擬現(xiàn)實應用系統(tǒng)，它可以通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶傳輸數(shù)據(jù)和程序，實現(xiàn)在計算機和VR設備上呈現(xiàn)各種旅游場景和景觀，打破時間和空間的限制，讓用戶能夠隨時隨地欣賞各地的風土人情和壯麗景觀［5］。例如，在炎熱的夏天，用戶可以利用VR系統(tǒng)參觀東北的冰雕節(jié)，欣賞各種冰雕藝術品，或者躺在沙發(fā)上，通過VR系統(tǒng)瀏覽海底世界。這一特點不僅允許用戶隨心所欲地暢游世界各地，還有利于減少煩瑣的旅游準備工作，為用戶節(jié)省時間和金錢。

3.2 對現(xiàn)實情境的還原與再創(chuàng)造

如今游客渴望在旅行中獲得更多的參與感和刺激，更注重在旅途中的體驗和感受大自然的魅力，這些需求都能通過游戲化設計來滿足。然而通過使用VR技術，游客可以到達難以到達的地方，做現(xiàn)實生活中不能做到的事，為游客提供更多的選擇。例如攀登雪山、大海潛水的旅行對旅游者的體力和技能都有很高的要求，并且存在極端天氣、蛇蟲蟻獸等各種潛在的風險。而通過VR技術，人們可以在虛擬場景中獲得類似的旅行體驗，甚至可以做到攀登雪山與滑雪相結(jié)合、大海潛水與鯊魚同行，而無須承受風險。

3.3 擴大游戲化的應用范圍

華夏文明源遠流長，中國的地理環(huán)境多樣，孕育了許多得天獨厚的名勝古跡和瑰麗的特殊地貌，如樂山大佛、丹霞地貌等。這些景點的視覺效果非常震撼，但由于這些景觀相對脆弱，容易被損壞，因此景區(qū)往往會設計固定的游覽路線，導致所有游客都以相同的方式觀看同樣的景色，同時游客這一角色通常是被動的參觀者，與景觀缺乏互動，參與感低下，且游戲化思維在這種情況下較難改進現(xiàn)有旅游模式。而VR技術可以顯著改善這種旅游模式，由于虛擬景觀不會受到損壞，VR游戲化旅游系統(tǒng)因此規(guī)避了在現(xiàn)實世界中的巨大限制，游戲化思維也可以較好地應用到旅游模式設計中。

4 聽濤景區(qū)VR游戲化旅游體驗系統(tǒng)設計策略

4.1 注重VR游戲化旅游體驗產(chǎn)品的沉浸感

用戶的沉浸感體驗是VR旅游體驗產(chǎn)品能否推廣開來的關鍵因素。VR技術能夠模擬東湖聽濤景區(qū)的真實場景，為游客營造栩栩如生的虛擬景區(qū)場景，能使游客更加深度地參與其中。VR旅游是通過VR技術對景區(qū)進行虛擬仿真，而且在虛擬場景中適當?shù)靥砑颖尘耙魳泛蛣赢嬓Чㄈ顼L吹樹葉、小鳥飛過等），可以極大地增強用戶的沉浸性。在設計中應注重發(fā)揮VR技術的優(yōu)勢，為游客提供豐富的、逼真的旅游場景。

4.2 充分發(fā)揮VR技術的想象力優(yōu)勢

通過VR技術，可以模擬各種不同的環(huán)境，包括城市景觀、自然風光、海洋生態(tài)等，也可以創(chuàng)造出全新的、非現(xiàn)實的環(huán)境和場景。在聽濤景區(qū)的基礎上添加符合景區(qū)自然景觀和文化底蘊的元素，如在碧潭觀魚里加入荷花和成群的金魚、在瀕湖畫廊添加一些大師畫作供人觀賞等。符合景區(qū)調(diào)性的元素可以讓用戶在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中體驗到現(xiàn)實世界無法提供的景色、氣氛、文化和歷史等元素，從而帶給用戶更富新鮮感的旅游體驗。

4.3 關注用戶與虛擬環(huán)境的交互性

用戶體驗VR旅游并不是單單在虛擬場景中漫步瀏覽，還可以與周圍的對象互動并得到互動反饋，增強體驗過程中的可操作性。在完成VR游戲化旅游體驗產(chǎn)品虛擬場景的搭建后，可添加交互板塊和利用Unity3D為重點對象添加腳本使其變得可交互，例如為路邊的花添加腳本使其可以被摘下；在熱門景點添加拍照打卡板塊，用戶的照片可以在此處展示留作紀念；在瀕湖畫廊添加繪畫板塊，用戶可以在這里繪畫創(chuàng)作并展覽等。交互性模塊的加入可以讓用戶更加深入地融入虛擬體驗中，提高用戶的參與度，這將使用戶更愿意多次使用該產(chǎn)品，從而增強用戶的黏性。

4.4 增強用戶體驗過程中的趣味性

在用戶虛擬旅游的過程中，趣味性是不可缺少的元素，游戲化的加入可以改變VR旅游的模式，將VR旅游體驗變?yōu)橛螒蝮w驗，用戶可以在游戲中體驗聽濤景區(qū)的魅力。例如通過添加成就、排行榜、任務和獎勵等元素，提升用戶的興趣和動力；可以通過增加有趣的小游戲、任務和互動，讓用戶更容易理解和掌握產(chǎn)品的功能和操作。VR游戲化旅游體驗產(chǎn)品趣味性的增強可以讓用戶更加快樂地享受產(chǎn)品，提高產(chǎn)品體驗。

4.5 注重旅游體驗產(chǎn)品和景區(qū)官方的聯(lián)動

VR旅游體驗產(chǎn)品與景區(qū)是互利互惠的關系，景區(qū)可以為旅游體驗產(chǎn)品提供歷史文化背景、地域特色、自然景觀等信息，使產(chǎn)品內(nèi)容更飽滿，旅游體驗產(chǎn)品可以提升景區(qū)知名度，帶來更多的游客。旅游體驗產(chǎn)品可以與景區(qū)官方合作，例如完成任務可獲得景區(qū)門票一張或?qū)賹嵨铼剟?，在激勵用戶完成任務的同時能帶動當?shù)叵M，實現(xiàn)旅游體驗產(chǎn)品和景區(qū)官方的雙贏。

5 結(jié)語

由于近年來政策影響，民眾的旅游意愿也在逐漸上升。同時隨著元宇宙概念的興起，VR技術的相關設備和技術日益成熟，普及范圍也變得更廣，且VR技術將虛擬環(huán)境轉(zhuǎn)換為視覺信息“欺騙”使用者的大腦，使用戶身臨其境的特點與旅游業(yè)特性非常契合。通過歸納總結(jié)VR游戲化旅游體驗系統(tǒng)的設計策略，本文提出了一個全新的系統(tǒng)框架，為旅游業(yè)發(fā)展提供了新的思路和方向，并為行業(yè)發(fā)展驅(qū)動提供了一定的支持。

參考文獻：

［1］ 關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”推動旅游業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見［EB/QL］.中華人民共和國文化和旅游部，http：//zwgk.mct.gov.cn/zfxxgkml/zykf/202012/t20201225_920085.html，2020-11-30.

［2］ 麥戈尼格爾.游戲改變世界：游戲化如何讓現(xiàn)實變得更美好［M］.杭州：浙江人民出版社，2012：42-43.

［3］ 許紅云. VR技術在虛擬旅游的應用研究［J］.電腦與電信，2016（7）：36-38.

［4］ 符清芳.基于UE4引擎的漢昭烈廟歷史文化虛擬實景展示系統(tǒng)開發(fā)［D］.成都：西華大學，2017.

［5］ 程琳凱，彭振龍，曹位杰. VR技術在泉州數(shù)字旅游中的應用研究［J］.數(shù)字技術與應用，2021，39（8）：69-71.

作者簡介：韓旭（1987—），男，湖北武漢人，博士，副教授，研究方向：交互設計、擴展現(xiàn)實、數(shù)字孿生。

王祥（1998—），男，湖北武漢人，碩士在讀，系本文通訊作者，研究方向：交互設計、擴展現(xiàn)實、數(shù)字孿生。