基于AR技术的智能景区导览系统研究

AR技术又被称之为增强现实技术，该技术出现于20世纪60年代，由于当时的科学技术条件并不先进，这也使AR技术经历了半个世纪的发展与改进。时至今日，AR技术的应用范围得到了进一步拓展，不仅可在摄像机中进行使用，甚至还可在IPAD、智能手机等移动设备中进行应用，从而使AR技术真正融入人们的日常生活之中，为人们的精神生活增添了许多乐趣。近年来，旅游已经成为人们在节假日中的一种重要休闲方式，在此背景下，智慧旅游这一概念也得以被提出，通过整合网络中的各种旅游信息，以服务的形式提供给游客，以此增强游客的旅游体验。可以说，将AR技术融入旅游产业中，已经成为未来旅游业发展的必然趋势。以AR技术为核心，设计一种智慧景区导览系统，不仅可使游客的游览旅程变得更加丰富，增强游览沉浸感，而且也有助于缓解游客增长给景区环境造成的巨大压力。因此，对基于AR技术的智能景区导览系统进行深入研究具有重要的现实意义。

一、 基于AR技术的智能景区导览系统特点分析

长期以来，游客在游览景区时，主要是通过景区中的指向标或纸质地图、导游等来进行景点识别。科学技术的进步，使越来越多的智能导览设施被引入景区中。此外，智能手机在广大民众中的普及，也使其成为游客在游览景区时的重要导览设备。将AR技术与景区中的智能导览系统进行结合，可使游客获知许多不曾在现实世界中展示的信息，进而给游客带来不同的游览体验。基于AR 技术的智能景区导览系统主要具备以下系统特点。

1.1  虚实结合

所谓AR技术，其实质是利用虚拟影像在现实世界中的投影或映射，使用户和现实世界之间的互动感得到增强的技术。该技术可使现实世界中未进行展示或展示不充分的信息得到有效补充和强化，以实景作为依托，使现实环境能够和虚拟景象进行完美结合，进而突破了空间与时间的局限性，使现实环境在虚拟景象的融入下变得更加形象逼真。在智能景区导览系统中AR技术的应用，不仅使游客的游览变得智能化、信息化，而且也使景区空间从有限变得无限，使更多的内容 能够在景区空间中呈现，进而在增强了游客游览体验的同时，使游客能够在游览中获得更多感悟。

1.2  交互性

基于AR技术的智能景区导览系统具有交互性特点，该系统在使用时以手机或IPAD等移动终端设备作为 互动媒介，通过AR系统可使游客从系统中获得大量的信息数据，这些信息数据可对现实环境进行实时的反映， 相比于以往的导览方式具有更强的便捷性与时效性。此外，该系统可存储大量以往游览方式所不能获得的信息 数据，而用户可从系统中挑选自己所需或感兴趣的信息来进行阅读与共享，进而大大提高了用户与系统之间的交互性，使游客在游览时的景区体验得到有效丰富。

1.3  互动性

在景区管理中，需要对游客进行相应的引导，这样才能避免景区中的某个景点因游客过多而导致环境压力过大的问题发生。基于AR技术的智能景区导览系统在应用过程中，可使游客和景区之间的互动变得更加丰富，通过AR技术的应用，利用智能景区导览系统，可使景点的优势得到最大程度发挥，多种不同方式的信息组织，为游客带来感官上的信息体验，进而使游客和场景之间的互动品质得到了更高层次的升华。游客借助于智能景区导览系统，除了能够与现实环境进行互动以外，还可与虚拟影像进行互动，从而使游客在游览过程中获得更多乐趣。

1.4  依赖性

基于AR技术的智能景区导览系统的依赖性主要体现在硬件设备上，AR技术的发展需要得到计算机图形图像技术、定位及跟踪技术、可视化技术等多种现代化技术手段的支持。而各种硬件设备则是实现AR功能的载体，只有借助于硬件设备才能使系统中构建的环境与人建立联系。虽然目前我国已经有许多硬件设备可以携带，但相比于以往的导览方式来说，需要对应用程序进行安装后方可使用，并且应用程序中的部分功能还需要接入网络才可使用，而这就需要景区能够为游客提供可无线接入的网络来对系统的应用程序进行下载和使用。

二、 基于AR技术的智能景区导览系统研究

在基于AR技术的智能景区导览系统中，游客的参与和互动都是通过自助的形式来完成的，该系统的功能主要体现在地图导航功能，而地图导航在显示模式和导航服务类型上要更加多样，这样才能满足不同游客对系统的使用要求。

2.1  总体架构

基于AR技术的智能景区导览系统架构主要包括三层，分别为表示层、业务层、系统支撑层与数据层，这三个层次之间是彼此之间相互独立的，该架构可使系统功能变得更加简洁明了，同时减少系统设计过程中的耦合度，使系统具备更高的性能 。其中，表示层是用户与系统数据库进行交互的层次，用户的输入与输出均是在表示层中完成的，由此可见，系统数据库与客户端之间是具有相互作用的。业务层作为系统架构中的中间层，用户通过该层可直接获得由该层提供的业 务服务，业务层中的逻辑功能是根据用户在表示层中提交的服务申请来实现的，业务层在对用户请求进行处理时，需要对数据层进行调用来确保其可靠运行。业务层中的主要服务有景点定位、信息发布、导游及语音解释等。在链接系统中存在的第三方服务分布在系统支持层，地图SDK、接口访问等均位于系统支持层。数据层用来存储和调用数据，在该层中的数据可进行保存、修改、删除、添加与查询等操作，该层不用侧重于业务逻辑，在系统数据层中存储的数据主要包括景区介绍数据、用户个人数据、图像视频数据等。

2.2  系统功能

基于AR技术的智能景区导览系统主要由后台数 据终端与客户端组成。其中，后台数据终端可对客户端的各种服务申请及应用服务进行处理，而客户端则是用户进行信息输入、输出等操作的平台。其中，后台数据终端的功能主要有三个，分别是游客信息发布功能、智能导游功能以及景点查询功能。客户端的功能包括 信息采集功能、智能导游功能以及旅游导览功能。首先，在游客信息发布功能上，景区管理人员可利用该 系统对景点的图片及文本信息进行上传与修改，并可为景点增加语音解说和各种促销信息，景区管理人员可通过系统中的信息发布模块来进行上传、修改与删除等信息操作。旅游导览功能可帮助用户对位置进行自动定位，游客可利用移动设备终端来对景区中的各·个景点进行自动定位。系统的自动定位功能需要确保客户端接入网络，通过客户端用户可确定自身在景区中的所处位置，并明确最近景点与自身位置之间的距离，还可通过导航功能来快速寻找所要浏览的景点。智能导游功能则主要体现在语音解释及路线推荐这两个方面，通过语音解释可使用户对景区作出客观的评估，路线推荐则能够为用户提供最佳的游览路线。路线推荐功能的实现是利用最近邻用户推臣子算法来进行路线筛选的，其根据游客的相似度来进行聚类分析，并通过基本加权计算来排序筛选结果，选择排序度最高的路线作为最佳路线推荐给游客。

3  基于AR技术的智能景区导览系统实现

该系统在应用过程中，需要先确定各个景区及游客所处的位置，在基于AR技术的智能景区导览系统中，会对地图进行不同层次的划分来分别展示景区信息与游客分布情况，并且分别采用蓝色和红色两种颜色来对景区信息及游客进行标注。这使景区管理人员能够实时了解景区中的游客位置分布情况，在操作过程中，只需点击相应的标记，即可自动弹出该标记点中的名称、电话和联系人等信息。当出现紧急情况时，景区管理人员便可通过该系统的定位标记功能来快速获取游客在景区中所处的位置，从而确保在第一时间开展快速响应和救援。具体实现可进行如下描述：首先，系统会通过Get Location Service功能来对用户位置进行实时获取，Get Location服务会对 On Bind方法进行自动调用，并在应用程序中注册，然后通过该方法进行计算，使计算结果能够在绑定器中实时反馈。游客通过客户端下载景区地图后，此时会激活系统中的Map Sac Activity线程，系统会对景点信息进行自动下载后通过标记层的添加来对电子地图进行不同颜色的标记。基于AR技术的智能景区导览系统，会根据游客所持手机的地理位置来实现地理定位，如果游客所持手机的位置出现了改变，则要求游客在系统地图。