基于A(yíng)R技術(shù)的旅游景區(qū)戶(hù)外大場(chǎng)景設(shè)計(jì)研究

關(guān)鍵詞：旅游景區(qū)；AR技術(shù)；場(chǎng)景建設(shè)；杭州西湖；沉浸式體驗(yàn)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：F59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2024）24-0076-04

引言

隨著社會(huì)的快速進(jìn)步和科技的日新月異，傳統(tǒng)單一的景區(qū)資源已難以滿(mǎn)足游客日益增長(zhǎng)的多元化、個(gè)性化需求。在此背景下，沉浸式、互動(dòng)性強(qiáng)的游覽體驗(yàn)逐漸成為游客競(jìng)相追逐的新風(fēng)尚[1]。旅游景區(qū)作為文化的傳承者和活動(dòng)的空間載體，現(xiàn)狀卻面臨同質(zhì)化嚴(yán)重、體驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)等挑戰(zhàn)。因此，如何借助現(xiàn)代科技手段，特別是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)AR）技術(shù)，來(lái)增強(qiáng)旅游景區(qū)的吸引力，豐富游客的游覽體驗(yàn)，已成為現(xiàn)代旅游業(yè)發(fā)展中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題[2]。

AR技術(shù)作為一種前沿的交互方式，其核心價(jià)值在于通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和仿真技術(shù)，將虛擬信息無(wú)縫融合到現(xiàn)實(shí)世界中，為體驗(yàn)者打開(kāi)了一個(gè)全新的感知維度。這種技術(shù)帶來(lái)了人與空間場(chǎng)景溝通交流的新可能，為景區(qū)游客提供了真實(shí)的、高沉浸性的、可互動(dòng)的游覽體驗(yàn)[3]。這種理念與旅游景區(qū)追求創(chuàng)新、多元化的發(fā)展方向高度契合，為旅游景區(qū)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐和無(wú)限的創(chuàng)意空間[4]。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外旅游景區(qū)的場(chǎng)景設(shè)計(jì)研究主要集中在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，研究?jī)?nèi)容包括景觀(guān)規(guī)劃、文化傳承、游客體驗(yàn)、生態(tài)可持續(xù)等方面。向小軍[5] 探討了景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)在景區(qū)規(guī)劃中所起到的作用。張勇等[6][7] 強(qiáng)調(diào)了文化保護(hù)在景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)中的重要性，并以紅色景區(qū)為例，挖掘景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的理念與方法，為文化旅游景區(qū)建設(shè)、發(fā)展提供參考。龐瑩薇等[8][9] 從體驗(yàn)式設(shè)計(jì)出發(fā)，強(qiáng)調(diào)以人的感知為本，以感官體驗(yàn)、空間設(shè)計(jì)、意境營(yíng)造、體驗(yàn)價(jià)值為方向，結(jié)合研學(xué)課程，為景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)提供新思路?？卓℃玫萚10] 從生態(tài)學(xué)的角度分析了景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的可持續(xù)性問(wèn)題，為未來(lái)景區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)提出了更具生態(tài)及智慧思想的建設(shè)性意見(jiàn)。

在A(yíng)R 場(chǎng)景設(shè)計(jì)方面， 目前已有一些相關(guān)的研究和應(yīng)用。Bhaskara Gde Indra[11]的研究表明，AR 技術(shù)在場(chǎng)景中的應(yīng)用增強(qiáng)了游客體驗(yàn)。劉建東等[12] 以天津五大道旅游景區(qū)為例，證明AR 場(chǎng)景可為游客提供全方位、自然沉浸式的交互體驗(yàn)，滿(mǎn)足游客游覽需求。然而，現(xiàn)有研究主要集中于交互體驗(yàn)和導(dǎo)覽體驗(yàn)，缺乏一套具有較強(qiáng)適用性的設(shè)計(jì)理念和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)AR 景區(qū)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)。

本研究旨在探討AR技術(shù)在旅游景區(qū)場(chǎng)景設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，通過(guò)理論分析與實(shí)際案例相結(jié)合，提出可行的實(shí)施策略。研究的預(yù)期結(jié)果是建立一套適用于旅游景區(qū)AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)的理論體系和實(shí)踐方法，為提升旅游景區(qū)的吸引力和游客體驗(yàn)提供理論支持和實(shí)踐參考。這不僅對(duì)推動(dòng)旅游業(yè)的發(fā)展具有重要意義，同時(shí)也為景區(qū)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用開(kāi)辟了新的路徑。

二、戶(hù)外大場(chǎng)景AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)路線(xiàn)

戶(hù)外大場(chǎng)景AR 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理主要包括了視覺(jué)定位和追蹤、圖像識(shí)別、虛擬對(duì)象渲染和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景疊加、AR 互動(dòng)功能等四大部分[3]。通過(guò)移動(dòng)端設(shè)備掃描周?chē)鷪?chǎng)景，利用圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)識(shí)別和跟蹤現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的特定圖像或標(biāo)記，來(lái)確定用戶(hù)的位置和方向，包括特征提取、相機(jī)標(biāo)定、運(yùn)動(dòng)估計(jì)和三維重建等，即VPS 定位技術(shù)；使用圖形渲染技術(shù)將虛擬資源包括動(dòng)畫(huà)、聲音、模型、視頻等由云端下載到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，并與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)真實(shí)疊加，包括虛擬資源的姿態(tài)、光照、陰影等與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相匹配，以實(shí)現(xiàn)更加逼真的視覺(jué)效果。使用Unity中的C# 或其他腳本語(yǔ)言編寫(xiě)交互邏輯，并調(diào)用AR foundation和SDK 提供的接口，將其與AR 系統(tǒng)的功能進(jìn)行綁定，以實(shí)現(xiàn)更加靈活和個(gè)性化的AR 交互體驗(yàn)，具體實(shí)現(xiàn)路線(xiàn)如圖1 所示。

三、旅游景區(qū)戶(hù)外AR大場(chǎng)景設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)路徑——以杭州西湖景區(qū)蘇堤、花港區(qū)域?yàn)槔?/p>

（一）前期準(zhǔn)備

1.AR平臺(tái)的選擇。目前，主流科技公司開(kāi)發(fā)的AR 平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)原理和使用方式上大同小異。Google AR Core具有運(yùn)動(dòng)跟蹤、環(huán)境理解和光照估計(jì)功能，可以精確理解并跟蹤用戶(hù)的實(shí)際位置，通過(guò)檢測(cè)各種表面及環(huán)境光照條件，使AR 場(chǎng)景與物理空間更好融合，支持Vulkan 圖形接口，具備良好的跨平臺(tái)能力。Apple ARKit 主要依靠設(shè)備攝像頭捕捉實(shí)時(shí)場(chǎng)景，結(jié)合運(yùn)動(dòng)跟蹤、高級(jí)場(chǎng)景處理及顯示能力，提供豐富的AR 體驗(yàn)。其功能包括深度場(chǎng)景重建、視覺(jué)語(yǔ)義學(xué)、光流框架、多人身體跟蹤等，支持虛實(shí)融合。華為河圖AR 技術(shù)則以城市大空間厘米級(jí)計(jì)算能力和大規(guī)模3D 地圖構(gòu)建能力著稱(chēng)，具備AI 場(chǎng)景理解、超遠(yuǎn)距離深度估計(jì)、全場(chǎng)景虛實(shí)遮擋功能，適合大型戶(hù)外空間AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)。三者均可應(yīng)用于旅游景區(qū)AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

2. 研究案例：杭州西湖景區(qū)。杭州西湖，作為世界文化遺產(chǎn)名錄的代表性景區(qū)，其蘇堤、花港區(qū)域是核心部分。此區(qū)域面積約300畝，植物繁茂，水面廣闊，建設(shè)AR 場(chǎng)景平臺(tái)需具備準(zhǔn)確的空間定位和實(shí)時(shí)定位能力，避免植物干擾。考慮到平臺(tái)的便利性，以下將以華為河圖AR 平臺(tái)為例進(jìn)行詳細(xì)分析。

3. 地圖數(shù)據(jù)采集。為了確定整體場(chǎng)景的選址以及AR 展示方式，在進(jìn)行AR 大場(chǎng)景設(shè)計(jì)之前，對(duì)旅游景區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整體調(diào)研與文獻(xiàn)查閱，最終確定選址是十分必要的。如此可歸納出旅游景區(qū)在文化表達(dá)、科普教育、游客體驗(yàn)等方面的需求和痛點(diǎn)，為之后AR 大場(chǎng)景的設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和內(nèi)容支撐。

在A(yíng)R 場(chǎng)景設(shè)計(jì)的選址中，景區(qū)的景觀(guān)特色度與交通便捷度是兩個(gè)最重要的參考要素?？紤]到景觀(guān)特色，每個(gè)景區(qū)的核心區(qū)域憑借其最具吸引力和代表性的特點(diǎn)成為設(shè)計(jì)AR 場(chǎng)景的首選。核心區(qū)域是景區(qū)自然、人文底蘊(yùn)的精華所在，集中展示了景區(qū)的內(nèi)涵與形象。在此進(jìn)行AR 大場(chǎng)景的建設(shè)，可以吸引更多游客，有利于景區(qū)文化內(nèi)涵具象化，帶動(dòng)景區(qū)的整體發(fā)展。同時(shí)，選址的交通便捷度也不可忽視。景區(qū)周?chē)步煌ㄔO(shè)施區(qū)域具備較好的道路通達(dá)性與較大的客流量，可以作為AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)的選址地點(diǎn)。這類(lèi)區(qū)域客流條件較好，是絕大部分游客們游覽景區(qū)的必經(jīng)之路。在此進(jìn)行AR 大場(chǎng)景的建設(shè)，可以極大程度方便游客的游覽，同時(shí)增加AR 場(chǎng)景的使用頻率和曝光率，提高游客對(duì)景區(qū)的認(rèn)知度和記憶。

蘇堤、花港區(qū)域位于杭州西湖景區(qū)西南面，是西湖景區(qū)的重要組成部分。下面以此為例，對(duì)其進(jìn)行AR 場(chǎng)景建設(shè)的選址可行性分析。蘇堤、花港區(qū)域自然景觀(guān)優(yōu)美，以花、港、魚(yú)為特色，三面環(huán)水，一面依山，風(fēng)景別具一格。此地前有南宋內(nèi)侍官盧允升在此建有私家園林“盧園”，引水疊山，養(yǎng)魚(yú)種花，后有乾隆皇帝題“花家山下流花港，花著魚(yú)身魚(yú)嘬花”。之詩(shī)句，使得此地自然風(fēng)光與人文情懷兼具。同時(shí)，該區(qū)域交通便捷，2021年客流量達(dá)到350萬(wàn)人次，具備公交車(chē)、游覽車(chē)等多種公共交通方式，滿(mǎn)足AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)對(duì)使用頻率和曝光率的要求。綜上所述，蘇堤、花港區(qū)域是AR 大場(chǎng)景設(shè)計(jì)的優(yōu)良選址。

4. 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、文獻(xiàn)查閱、場(chǎng)地選址。在A(yíng)R 大場(chǎng)景設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)旅游景區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)查閱，以確定整體場(chǎng)景的選址和AR 展示方式。調(diào)研可以幫助識(shí)別景區(qū)在文化表達(dá)、科普教育、游客體驗(yàn)等方面的需求和痛點(diǎn)，為AR 設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

選址時(shí)，景區(qū)的景觀(guān)特色和交通便捷度是重要參考因素。景區(qū)的核心區(qū)域通常具有最具吸引力和代表性的特點(diǎn)，是AR 場(chǎng)景設(shè)計(jì)的首選。蘇堤、花港區(qū)域自然風(fēng)光優(yōu)美，歷史文化底蘊(yùn)深厚，且交通便利，符合AR 大場(chǎng)景設(shè)計(jì)的選址要求。

（二）方案設(shè)計(jì)

1. 虛擬IP 形象設(shè)計(jì)。虛擬IP 形象能夠?yàn)槁糜尉皡^(qū)創(chuàng)造獨(dú)特的視覺(jué)形象，提升游客體驗(yàn)。設(shè)計(jì)應(yīng)符合大眾審美，確保IP 形象被游客接受和喜愛(ài)。設(shè)計(jì)元素應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，具有鮮明特點(diǎn)，能夠吸引游客注意，可以在游覽過(guò)程中與虛擬IP形象形成互動(dòng)，獲取更多關(guān)于景區(qū)的信息。IP形象應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕匦?，并融入文化?xí)俗，確保與景區(qū)整體風(fēng)格一致[13]。蘇堤、花港區(qū)域的虛擬IP 形象“花小魚(yú)”以卡通風(fēng)格展現(xiàn)，體現(xiàn)南宋文化特色，作為游客的專(zhuān)屬導(dǎo)游，提升景區(qū)體驗(yàn)。IP形象如圖2所示。

2. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。AR 場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮交通情況、文化內(nèi)涵、空間尺度、設(shè)施狀況、游客需求等因素。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

（1）真實(shí)性原則的深化。考慮AR 技術(shù)特性，注重節(jié)點(diǎn)光照、虛擬資源陰影等細(xì)節(jié)，確保AR 體驗(yàn)的逼真效果。如強(qiáng)光照環(huán)境下，AR 虛擬資源的呈現(xiàn)通常會(huì)受到影響；虛擬資源制作時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)的色彩在放置在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景后，受光線(xiàn)等因素的影響，可能會(huì)存在偏差；植物茂盛區(qū)域，AR 虛擬資源與植物之間的遮擋關(guān)系可能存在問(wèn)題。

（2）適配性原則的強(qiáng)化。虛擬資源的色彩和質(zhì)感應(yīng)與真實(shí)環(huán)境適配，保持視覺(jué)上的和諧與一致。真實(shí)場(chǎng)景與虛擬資源之間可形成對(duì)比色關(guān)系，也可以是鄰近色，以確保視覺(jué)上的和諧與一致。

（3）特色性原則的突出。挖掘并利用景區(qū)的獨(dú)特之處，將其融入AR 場(chǎng)景中，創(chuàng)造與自然景觀(guān)協(xié)調(diào)的節(jié)點(diǎn)空間。如將當(dāng)?shù)氐拿朗澄幕L(fēng)俗民情、歷史故事融入AR 場(chǎng)景中，利用AR 互動(dòng)技術(shù)，讓游客能夠親手觸摸歷史，看見(jiàn)未來(lái)，為游客帶來(lái)視覺(jué)沖擊和感官享受，打造沉浸式文化和旅游體驗(yàn)新場(chǎng)景。

（4）趣味性原則的拓展。有趣、新穎、獨(dú)特的AR 場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)能夠幫助景區(qū)吸引更多的游客，為游客提供沉浸式體驗(yàn)，如通過(guò)AR 技術(shù)將傳統(tǒng)的藝術(shù)形式以全新的方式呈現(xiàn)出來(lái)，還可以運(yùn)用互動(dòng)形式，如游戲、競(jìng)賽等，讓游客參與其中。

（5）避免干擾原則的細(xì)化。由于A(yíng)R 場(chǎng)景是虛擬場(chǎng)景，當(dāng)人穿過(guò)其中時(shí)必會(huì)對(duì)其產(chǎn)生干擾，所以AR 場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)的選址應(yīng)避開(kāi)人流，可以設(shè)置在周邊綠地或半空中；同時(shí)，也要考慮由于體驗(yàn)AR 場(chǎng)景造成的人群聚集和交通擁堵，如在道路附近設(shè)計(jì)AR 場(chǎng)景，盡可能選擇在道路兩側(cè)，讓游客有足夠的停留空間。

蘇堤、花港區(qū)域的御碑錦鯉節(jié)點(diǎn)位于花港公園主入口，現(xiàn)狀有古魚(yú)池與御碑亭，人流較為集中，游客主要以團(tuán)隊(duì)游客與歷史深度游散客為主，景點(diǎn)解說(shuō)以說(shuō)明牌為主，游客較難理解、想象乾隆皇帝當(dāng)年臨湖題詩(shī)，落英繽紛、鳶飛魚(yú)躍的畫(huà)面。故在古魚(yú)池上設(shè)計(jì)游動(dòng)的魚(yú)群，漫天飛舞的海棠落花等AR 場(chǎng)景，再加上音樂(lè)的氛圍再現(xiàn)乾隆詩(shī)中“花家山下流花港，花著魚(yú)身魚(yú)嘬花”的意境，同時(shí)在說(shuō)明牌上方以聲音、視頻的方式對(duì)景點(diǎn)文化進(jìn)一步解說(shuō)，將御碑亭背后的故事表達(dá)出來(lái)，具體場(chǎng)景效果如圖3所示。

3. 故事體驗(yàn)線(xiàn)設(shè)計(jì)。故事體驗(yàn)線(xiàn)可以引導(dǎo)游客在場(chǎng)景中進(jìn)行探索，極大提升了游覽體驗(yàn)，AR 技術(shù)可以有效優(yōu)化傳統(tǒng)旅游中故事體驗(yàn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的不足，讓游客以第一人稱(chēng)參與到劇情故事中來(lái)，提供更直觀(guān)、更易于理解的導(dǎo)航服務(wù)，通過(guò)為游客分配劇情任務(wù)，引導(dǎo)游客游覽各大場(chǎng)景，在進(jìn)行旅游景區(qū)AR 大場(chǎng)景故事體驗(yàn)線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)一般要注意以下幾點(diǎn)[14]。

（1）打造游覽動(dòng)線(xiàn)。通過(guò)AR 技術(shù)創(chuàng)建非線(xiàn)性敘事結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)場(chǎng)景的流動(dòng)性，改變傳統(tǒng)媒體的“線(xiàn) 性秩序”敘事方式，通過(guò)重構(gòu)傳統(tǒng)游覽動(dòng)線(xiàn)向游客展示空間的多個(gè)維度。

（2）體現(xiàn)游覽韻律。圍繞景區(qū)主題，將各個(gè)景點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，安排結(jié)構(gòu)順序和節(jié)奏，提供豐富的游覽體驗(yàn)。內(nèi)容的編排中可以融合傳統(tǒng)文化中的經(jīng)典 IP 元素，結(jié)合景區(qū)內(nèi)現(xiàn)有公共設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化再創(chuàng)作。

（3）遵循全局觀(guān)念。綜合考慮文化、生態(tài)、互動(dòng)等多種景點(diǎn)，確保主題和故事貫穿始終。為游客提供豐富多樣的游覽體驗(yàn)，增強(qiáng)游客的代入感，提高整體的游覽體驗(yàn)。

（4）提供智慧導(dǎo)覽。利用AR 技術(shù)提供直觀(guān)的導(dǎo)航服務(wù)，設(shè)計(jì)虛擬講解員或歷史人物形象，增強(qiáng)游客代入感。為游客講解豐富的歷史、文化和科學(xué)知識(shí)，結(jié)合互動(dòng)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，通過(guò)不同行為去觸發(fā)、影響、改變互動(dòng)體驗(yàn)，進(jìn)而融入故事體驗(yàn)線(xiàn)中，推動(dòng)空間敘事發(fā)展的同時(shí)形成獨(dú)特的游覽體驗(yàn)。

蘇堤至花港區(qū)域精心布局六大AR 互動(dòng)節(jié)點(diǎn)，串聯(lián)成一條沉浸式故事體驗(yàn)線(xiàn)，自蘇堤南入口啟程。虛擬導(dǎo)游“花小魚(yú)”作為引導(dǎo)，概述西湖AR 景區(qū)特色，游客通過(guò)激活“解鎖小使者”徽章，接收花小魚(yú)親筆信，正式開(kāi)啟旅程。隨后步入“宋韻集市”節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用AR技術(shù)重現(xiàn)宋代市井繁華，游客可聆聽(tīng)商品背后的歷史文化，參與投壺游戲，贏(yíng)取“南宋商賈徽記”。轉(zhuǎn)至“御碑錦鯉”場(chǎng)景，古魚(yú)池畔，游客在了解歷史典故中觀(guān)賞錦鯉游弋、落英繽紛，互動(dòng)后獲頒“錦鯉祥瑞徽記”。步入馬一浮紀(jì)念館，AR 技術(shù)讓馬一浮大師書(shū)畫(huà)作品凌空展示，體驗(yàn)時(shí)空穿越之感，頒發(fā)“山水意境徽記”。紅魚(yú)池區(qū)，通過(guò)錦鯉抽簽互動(dòng)，學(xué)習(xí)錦鯉知識(shí)，收獲“錦鯉祈?；沼洝?。最終抵達(dá)大草坪，IP“花小魚(yú)”引領(lǐng)音樂(lè)節(jié)高潮，舞臺(tái)融合花卉元素與AR 錦鯉特效，呈現(xiàn)科技與自然的和諧共生，為游客帶來(lái)前所未有的視聽(tīng)享受，并頒發(fā)“幸福圓滿(mǎn)成就徽記”，圓滿(mǎn)結(jié)束此次文化科技交融的旅行體驗(yàn)。通過(guò)六大徽章的獲取，形成完整的故事游覽體驗(yàn)，節(jié)點(diǎn)徽章設(shè)計(jì)如圖4 所示。

4.交互設(shè)計(jì)。為豐富和提升游客的體驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，通過(guò)聲音、動(dòng)畫(huà)、模型、動(dòng)畫(huà)等打造出沉浸式氛圍，讓游客參與其中，本項(xiàng)目采用虛擬購(gòu)物系統(tǒng)及游戲交互系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（1）虛擬商業(yè)街購(gòu)物系統(tǒng)：購(gòu)物交互模塊是系統(tǒng)與用戶(hù)交互的核心部分，負(fù)責(zé)用戶(hù)在虛擬商業(yè)街中的購(gòu)物體驗(yàn)。此模塊包括識(shí)別觸摸模塊和跳轉(zhuǎn)購(gòu)物平臺(tái)模塊。

購(gòu)物交互模塊主要包括識(shí)別觸摸模塊和跳轉(zhuǎn)購(gòu)物平臺(tái)模塊。識(shí)別觸摸模塊通過(guò)Unity 中的Update 和CheckClick 函數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)觸摸事件，并通過(guò)InteractObject 函數(shù)執(zhí)行與三維商品模型的交互。該模塊還包含判斷函數(shù)，使用Unity 中的IF 函數(shù)對(duì)觸摸事件的碰撞結(jié)果進(jìn)行判斷，確保觸摸事件有效后才執(zhí)行交互操作。場(chǎng)景相機(jī)會(huì)通過(guò)Physics.Raycast 組件在用戶(hù)觸摸位置發(fā)射射線(xiàn)，判斷射線(xiàn)是否與三維商品模型發(fā)生碰撞。

進(jìn)一步的，識(shí)別觸摸模塊的判斷函數(shù)會(huì)評(píng)估射線(xiàn)、碰撞結(jié)果、射線(xiàn)延伸距離（Mathf.Infinity）和三維商品模型的層級(jí)（layerMask）。只有在射線(xiàn)與自定義層級(jí)中的三維商品模型發(fā)生碰撞時(shí)，才會(huì)觸發(fā)交互操作。每個(gè)虛擬3D 商業(yè)區(qū)模型都設(shè)置了物理碰撞器，用于檢測(cè)射線(xiàn)碰撞。

在用戶(hù)觸摸三維商品模型后，跳轉(zhuǎn)購(gòu)物平臺(tái)模塊會(huì)通過(guò)Unity 中的OpenURL 方法，調(diào)用Application.OpenURL 函數(shù)，將用戶(hù)頁(yè)面跳轉(zhuǎn)至相關(guān)購(gòu)物平臺(tái)。場(chǎng)景識(shí)別與資源加載模塊則負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)識(shí)別用戶(hù)的地理位置，并將該信息傳送到資源加載模塊。資源加載模塊根據(jù)用戶(hù)的位置，從云端服務(wù)區(qū)提取相應(yīng)的虛擬3D 商業(yè)區(qū)模型，并加載到用戶(hù)當(dāng)前場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的融合。

（2）交互游戲系統(tǒng)：?jiǎn)稳私换バ问街荚谕ㄟ^(guò)用戶(hù)與虛擬場(chǎng)景的互動(dòng)，提升用戶(hù)的沉浸感和游戲體驗(yàn)。首先，設(shè)計(jì)諸如“單人游戲”“啟動(dòng)”和“退出”等按鈕的用戶(hù)界面（UI）元素，以促進(jìn)用戶(hù)的交互體驗(yàn)。通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)，追蹤用戶(hù)的當(dāng)前位置，并計(jì)算用戶(hù)與虛擬模型資源之間的距離。當(dāng)用戶(hù)進(jìn)入預(yù)設(shè)范圍時(shí)，顯示與單人游戲模式相關(guān)的UI 交互按鈕。用戶(hù)點(diǎn)擊“單人游戲”按鈕后，將激活“啟動(dòng)”按鈕。游戲啟動(dòng)后，相應(yīng)的虛擬場(chǎng)景游戲開(kāi)始運(yùn)行，并顯示包含“退出”按鈕的界面。用戶(hù)可以隨時(shí)點(diǎn)擊“退出”按鈕退出游戲，該操作將重置所有UI 元素至初始狀態(tài)，有效終止游戲會(huì)話(huà)。

聯(lián)機(jī)交互形式的目的是通過(guò)多用戶(hù)之間的互動(dòng)，增強(qiáng)游戲的社交性和競(jìng)爭(zhēng)性，提供更加豐富的游戲體驗(yàn)。設(shè)計(jì)了多人游戲交互所需的UI 元素，包括“多人游戲”“面對(duì)面匹配”“退出”“啟動(dòng)”以及輸入“密鑰”的文本框等按鈕。用戶(hù)輸入房間號(hào)并點(diǎn)擊聯(lián)機(jī)交互按鈕后，進(jìn)入虛實(shí)融合的虛擬場(chǎng)景。

通過(guò)Socket 網(wǎng)絡(luò)連接與服務(wù)器進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)信息交換，支持多人匹配與聯(lián)機(jī)游戲。點(diǎn)擊“多人游戲”按鈕后，顯示“面對(duì)面匹配”按鈕和“密鑰”輸入框。用戶(hù)輸入相同的密鑰并點(diǎn)擊“面對(duì)面匹配”按鈕，開(kāi)始匹配過(guò)程。服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)指定的IPv4 地址和1010 端口，等待客戶(hù)端連接請(qǐng)求。成功連接后，服務(wù)器利用Connect（）函數(shù)建立客戶(hù)端連接，通過(guò)Get Stream（）方法獲取網(wǎng)絡(luò)流，使用Read（）方法接收客戶(hù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到“ftf”信號(hào)時(shí)，服務(wù)器返回確認(rèn)消息，促成密鑰交換。服務(wù)器管理房間狀態(tài)，包括玩家數(shù)量、密鑰、游戲完成狀態(tài)、得分信息以及房間狀態(tài)（ks）。匹配時(shí)，服務(wù)器遍歷現(xiàn)有房間，尋找滿(mǎn)足條件的房間或創(chuàng)建新房間，將連接的客戶(hù)端設(shè)為房主。

5.UI 設(shè)計(jì)。UI 設(shè)計(jì)的目標(biāo)是提供友好、功能完整的界面。由于A(yíng)R 眼鏡尚未普及，AR 體驗(yàn)主要通過(guò)移動(dòng)端進(jìn)行，UI 設(shè)計(jì)需操作簡(jiǎn)易、直觀(guān)，確保用戶(hù)能夠輕松理解和操作。設(shè)計(jì)應(yīng)符合用戶(hù)使用習(xí)慣，增加交互功能，提升用戶(hù)體驗(yàn)[15]。

魚(yú)鳥(niǎo)科普節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景處設(shè)置了錦鯉抽簽小游戲，待游客掃描場(chǎng)景定位后，魚(yú)池中出現(xiàn)5 條三維虛擬錦鯉，同時(shí)出現(xiàn)一系列UI 按鍵，左上角為菜單按鍵，點(diǎn)擊后有游戲說(shuō)明等相關(guān)內(nèi)容，右上角為聲音開(kāi)啟與關(guān)閉按鍵，界面中間為抽錦鯉按鍵，點(diǎn)擊后屏幕中出現(xiàn)錦鯉動(dòng)畫(huà)，然后顯示出抽到的錦鯉卡，整體UI 圖標(biāo)簡(jiǎn)潔明快，用戶(hù)操作方便，具體UI 操作界面如圖5 所示。

6. 虛擬資源制作。AR 虛擬資源一般包括三維模型、動(dòng)畫(huà)、光照特效、聲音、視頻等，具體制作方式需遵循特定的路徑。三維模型通常使用3D 建模軟件，如Blender、Maya、3d Max 等進(jìn)行創(chuàng)建。模型根據(jù)實(shí)際尺寸和比例進(jìn)行制作并賦材質(zhì)，放置在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中可以調(diào)整位置、大小和角度；動(dòng)畫(huà)制作除通過(guò)3D 建模軟件的動(dòng)畫(huà)幀功能實(shí)現(xiàn)外，還可通過(guò)Unity 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)；聲音制作可使用音頻編輯軟件，如Audacity、Adobe Audition 等；視頻、幀圖片制作可使用各類(lèi)視頻軟件，如Pr、Ae 等完成，最終將這些虛擬資源在unity 里實(shí)現(xiàn)整合。

蘇堤、花港景區(qū)的AR 場(chǎng)景通過(guò)各類(lèi)軟件進(jìn)行虛擬仿真后，使用Unity 的C# 語(yǔ)言編寫(xiě)交互邏輯，并調(diào)用華為河圖Toolya foundation和SDK 文件，實(shí)現(xiàn)虛擬demo 創(chuàng)作，通過(guò)AssetBundle Browser 插件將虛擬資源打包后，上傳到Toolya 平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛擬資源向現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的置入，具體流程如圖6 所示。

（三）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，確保所有虛擬資源的兼容性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。檢查模型、動(dòng)畫(huà)、聲音和視頻的格式和大小，確保其在移動(dòng)設(shè)備上能正確渲染。虛擬資源文件應(yīng)盡可能小，一般不超過(guò)50MB，以適應(yīng)5G 傳輸速度。同時(shí)，高性能的CPU、GPU 和內(nèi)存有助于提高虛擬資源的穩(wěn)定性。檢查UI 設(shè)計(jì)是否合理，確保定位有效，并考慮虛擬資源與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的協(xié)調(diào)性，如擺放位置、大小、色彩和虛擬遮擋。此外，還要評(píng)估AR 場(chǎng)景的觀(guān)賞性和對(duì)游客體驗(yàn)的影響。

蘇堤、花港區(qū)域的AR 大場(chǎng)景設(shè)計(jì)基于華為河圖技術(shù)，使用Toolya 平臺(tái)，定位后可顯示使用者周?chē)?00m 范圍內(nèi)的虛擬資源，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試后測(cè)試虛擬資源的游賞性、故事體驗(yàn)、互動(dòng)內(nèi)容和UI 邏輯，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為未來(lái)旅游的重要趨勢(shì)，特別是AR 技術(shù)在旅游景區(qū)戶(hù)外大場(chǎng)景設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。AR 技術(shù)不僅能為游客提供智能導(dǎo)航和解說(shuō)，還能增強(qiáng)游客對(duì)景區(qū)生態(tài)和文化的了解，提升沉浸式體驗(yàn)。要有效推進(jìn)AR 在旅游景區(qū)的應(yīng)用，需采用包容、多元、靈活的策略，避免盲目跟風(fēng)。

本研究結(jié)合實(shí)際案例，系統(tǒng)介紹了旅游景區(qū)戶(hù)外AR 大場(chǎng)景的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)提供參考。當(dāng)前，AR 技術(shù)的發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)，如移動(dòng)設(shè)備性能不足、5G 網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、AR 平臺(tái)功能不完善等，影響了AR 體驗(yàn)。未來(lái)可在更多方向進(jìn)行研究，如增強(qiáng)互動(dòng)體驗(yàn)、結(jié)合社交媒體、嵌入購(gòu)物功能等。此外，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入也將實(shí)現(xiàn)景區(qū)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，精準(zhǔn)服務(wù)游客需求。