增强现实技术支持下的数字化旅游纪念品的安全

　随着计算机技术、互联网技术以及多媒体技术的不断的发展，人们对旅游过程中的数字化服务的需求不断加深，围绕旅游产业开发的电子地图、指南网站、订票及订餐软件、通讯交流软件等如雨后春笋般的出现了。
　　但是对于旅游纪念品市场，目前仍旧大多充斥着传统的手工艺品、地方特色食品等，旅游数字纪念品的开发尚存在较大的空白。
　　本文将以扬州著名景区——茱萸湾公园为例，探讨以Android系统智能手持设备以及增强现实技术为基础的数字化旅游纪念品的开发。
　　1 Android系统智能手持设备
　　目前，主流的智能终端所使用的操作系统主要有：Linux，IOS，Wince和Android。其中，Android系统近年来发展迅猛，据不完全统计，目前使用该系统的移动智能终端市场占有率已经超过67%，并且这一数字还在增长。
　　1.1 Android系统简介
　　Android系统是由谷歌公司在2007年正式发布。目前主要应用于移动智能设备，如智能手机和平板电脑。Android系统采用分层的结构，由高到低依次是：应用程序层、应用程序框架层、库和运行环境层以及内核层。
　　应用程序层通常由一些与用户直接交互的软件构成，如短消息、电子日历、浏览器、邮件服务、游戏等等，这些软件可以根据用户的需要进行安装和卸载。
　　应用程序框架包含了视图（Views）、内容提供器（Content Providers）、资源管理器（Resource Manager）、通知管理器（Notification Manager）、活动管理器（Activity Manager）等一系列的服务和系统。
　　库和运行环境层主要包括了程序库以及系统运行时的环境。Android的系统包含了C/C++库，提供给系统的各组件使用，而其功能则通过应用程序框架为开发者提供服务。Andriod系统的运行环境包括了核心库和Dalvik虚拟机，后者是谷歌公司自行设计的用于支持Android平台的Java虚拟机，今后可能由ART所取代。
　　内核层是基础，处于最底层的位置，它主要包括了各类驱动，提供了操作系统最基本的功能，如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等。同时，它也是硬件和软件之间的抽象层。
　　1.2 Android系统的优势
　　Android系统最大的优势就在于它的开放性，由于谷歌公司将该系统的源代码免费的向第三方设计者开放，甚至还给予一定的技术支持，使得Andiore系统下的软、硬件数量出现爆发式的增长。
　　更加令人赞叹的是，由于任何个人、企业在获取源代码后都可以根据自己的需求开发相应的产品，当众多企业使用Android系统开发出内容丰富，形式多样的软、硬件产品后，产品之间的数据传递并不会由于产品的差异而产生困难，这让大量不同形式和功能的Android设备之间互联互通成为可能，从而吸引了更加广泛的用户。
　　1.3 APP
　　APP是英语Application（应用程序）的缩写，随着智能手机、平板电脑的兴起，目前APP特制转为移动智能终端开发的软件应用程序。根据所支持的系统以及开发模式的不同，APP软件的开发主要使用ObjectC、Java、.net等通过编辑代码完成。目前Android系统主要使用的是Java来开发其应用软件。
　　2 增强现实技术概况
　　2.1增强现实技术的概念
　　增强现实（Augmented Reality，简称AR），其本质是将计算机技术与真实生活相结合，通过相应的辅助设备，将计算机虚拟产生的附加信息应用到真实世界，对真实的景象进行增强或延伸的技术，也叫做混合现实或扩充实境。
　　增强现实技术与传统的虚拟现实技术（VR）并不完全相同，它是在虚拟现实技术基础上发展起来的，它并不是完全的虚拟世界，而是强调真实世界语虚拟世界的结合，通过技术手段，让真实的环境与虚拟的数字化物体向叠加或者合成，对用户看得见摸得着的真实环境从时间和空间上加以虚拟延伸，通过两者的互补，让用户的体验得到升华。
　　2.2增强现实技术应用
　　增强现实技术最早在上世纪60年代就已经被人提出。近些年，随着计算机技术，互联网以及个人手持终端设备等的迅猛发展，针对增强现实技术的研究逐渐成为热门。
　　目前中国的多个高校以及科研院所，也都在对这一技术的实际应用加以研究，就市场而言，已有企业将这一技术加以应用。如荷兰Layar公司在2012年发布的一款3D图书产品，让印刷读物中的内容“活”起来，从而使阅读变得更加生动。国内比较著名的项目有北京理工大学的基于增强现实技术的圆明园景观重建。旨在通过为参观圆明园遗址的游客佩戴相应的3D数字化眼睛，让游客步行参观遗址公园的过程中，“看”到圆明园昔日的辉煌。目前，基于Android系统的增强现实软件越来越多，谷歌公司在进行增强现实软件的积极尝试，并于2013年12月，发布了一款名为Ingress的娱乐软件，该软件借助用户所处的真实环境，通过Android设备，为体验着打造了一个虚实结合的游戏世界。
　　3 扬州数字化旅游纪念品设计——以茱萸湾公园为例
　　3.1茱萸湾公园特征分析
　　扬州茱萸湾公园又称扬州市动物园、植物园，是国家4A级景区，它地处古运河与芒道河交汇处，园内动植物种类丰富，是著名的旅游景区。
　　但是，出于爱护动物和环保的考虑，游人与各类动物近距离接触的机会非常少，园内要求处于动物和游人双方面安全的考虑，除部分水禽以外，均不能投喂，更不允许游人与动物近距离接触，游客以观赏为主，与动物之间缺乏互动，难以激发游人进一步认识、了解野生动物的兴趣。同时公园缺乏具有自身特点的旅游纪念品，不得不说是一种遗憾。同时，游客对植物的认识仅仅停留在观赏和一般了解层面上，对于植物如何种植、如何养护、有何特性等第无法进行深入的介绍，不能很好的发挥植物园对于游客和青少年认识了解大自然的作用。
　　更重要的是，景区内外旅游纪念品匮乏，销售点主要以零食以及和公园无太大关联性的玩具为主，缺乏自身特点，整个公园的主要收入来自于门票，旅游纪念品收益明显不足，对公园的建设和发展也形成制约。
　　3.2游客心理分析
　　前往茱萸湾公园游览的游客，大多是厌倦了城市喧嚣想要亲近大自然的城市上班族和对着大自然的动物、植物有着强烈好奇心的孩子。这部分人群所需要的并不只是单纯的被动式观赏，他们有着强烈的主动探索的欲望。对于动物，他们希望能够亲历动物从小养成 的过程，更希望能够与动物互动交流，完成原来只有专业驯养人员才能完成的活动；对于植物，游客希望能够体验到从播种、发芽到长成、开花的成就感，而这一切在现实中受制于条件，通常不能达成。
　　3.3增强现实技术的数字纪念品设计
　　根据公园特点，茱萸湾公园的增强现实技术的数字纪念品设计开发可以初步拟定为两款增强现实软件。两款软件均基于Android系统智能手机或平板（后期可考虑开发IOS版），主要通过地理信息技术、三维显示技术、交互技术、多种传感技术、计算机视觉及多媒体技术，把计算机生成的虚拟信息融合到茱萸湾公园的实景中。用户在公园中可以免费下载相关APP，并付费注册激活从而使用。
　　3.3.1“掌上动物园”APP设计
　　“掌上动物园”APP，主要以动物养成为主，公园可根据动物特性划分不同区域。当注册用户持有智能终端进入公园制定区域时，可通过终端观察环境，一定概率发现虚拟产生的不同种类“动物幼崽”，根据需要投放相应的虚拟“诱饵”，从而捕获。
　　捕获后的“动物”，保存在“掌上动物园”中，游客还可以进一步完成喂养、训练和放归等后续操作。其中喂养和训练操作，游客可在任意时间地点进行，而捕获及放归功能必须在进入茱萸湾园区后才能使用，确保了互动应用程序和园区的密切联系。
　　“掌上动物园”APP采用增强现实技术，各项活动背景均通过终端上的摄像设备真实取景呈现，而各类动物和道具则通过计算机虚拟产生叠加到真实背景环境中。
　　3.3.2“掌上花园”APP
　　“掌上花园”APP，与“掌上动物园”相似，将捕获“动物幼崽”这一过程改为搜寻“珍稀种子”的过程，鼓励游客探寻公园的不同区域，同时对各类“种子”的珍稀程度和可能出现区域进行概率设定，从而激发起游客探寻和收集的欲望。在收集到“种子”之后，游客可根据系统给出的介绍，了解和进行虚拟种植。
　　3.3.3数字纪念品与实体纪念品
　　“掌上动物园”和“掌上花园”两款增强现实技术数字纪念品的开发，不能脱离园区的实体纪念品，而是应该形成互补作用。园区应当根据数字纪念品中虚拟动物或植物的形象，开发出实体纪念品，如玩具、书本、服装等等。同时，可以设定游客在使用数字纪念品达到一定等级或积累额定动、植物后，可以获赠或以一定折扣购买实体纪念品。
　　这样一来，数字纪念品解决了园区互动性不强的缺陷，实体纪念品解决了数字纪念品“看得见、摸不着”的问题，两方互补从而形成优势，更加有利于吸引游客多次访问公园。
　　4 结束语
　　随着科技的进步，数字化、智能化将存在于人们生产、生活的各个方面，而增强现实技术在各个领域的应用也必将越来越丰富，尽管目前在应用层面受软、硬件条件的一定限制，但它在旅游、休闲娱乐等方面的应用必将是一大趋势，将这一技术与传统旅游向结合，定能带来新的增长点。