基于AR 的智慧旅游APP的设计与实现
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摘 要 软件采用了unity引擎以及基于高通的vuforia SDK来实现一个集成虚拟导游与互动营销功能的APP，通过增强现实技术呈现给用户。并通过室内定位技术来解决定位精度问题。本文将确定软件开发的技术路线与方案。
关键词 增强现实 室内定位 智慧旅游
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A
基于AR的智慧旅游APP系统将弥补传统旅游形式单一、信息获取不全等缺点，基于AR的智慧旅游APP将成为游客私人订制的一体化导游助理，帮助其解决旅途过程中的所有问题，随时随地满足游客个性化、游戏化的旅游需求。是增强现实在商业销售领域的一种有益的尝试与应用，具有极大的市场价值和科研价值。
1关键技术
1.1增强现实技术
增强现实（Augmented Reality）技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。
1.2室内定位
国内常规定位技术有Wifi定位、RFID定位、蓝牙定位等几种方式，定位的效果取决于后台核心的定位算法。目前室内定位常用的定位方法，从原理上主要分为七种：邻近探测法、质心定位法、多边定位法、三角定位法、极点法、指纹定位法和航位推算法。
1.3虚拟物体生成技术
增强现实技术在应用的时候，其目标是使得虚拟世界的相关内容，在真实世界中得到叠加处理，在算法程序的应用基础上，促使物体动感操作有效实现。虚拟物体生成的过程中，自然交互是其中比较重要的技术内容，在具体实施的时候，对现实技术的有效实施有效辅助，使信息注册更好的实现，利用图像标记实时监控外部输入信息内容，使得增强现实信息的操作效率能够提升，并且用户在信息处理的时候，可以有效实现信息内容的加工，提取其中有用的信息内容。
2技术方案
2.1解决思路
根据虚拟导游以及旅游互动营销等需求，该系统解决方案如下：首先需要确定用户所在景区信息，并将景区信息从服务器下载至本地;之后实时获取用户所在位置，为用户提供路线规划;当用户在室内游览，则采用室内定位，为用户提供相对精准的位置。旅游互动营销方面，为需要互动的场景贴上识别码，当用户扫描识别码，可在其屏幕上显示如制定页面、照片、模型动画等可交互内容展示景区特点。
2.2技术路线
系统会将与游园相关的信息叠加在用户终端中。首先获取设备信息中的位置信息，并将位置信息上传至后台服务器中;在服务器中将用户位置信息与路线规划信息进行比对，并将结果返回至设备中;设备根据结果将路线与现实叠加。
同时我们将识别设备摄像头中是否存在景区标志物，如存在，将标志物所代表的关键码传入后台并将关键码所代表的信息（包括：视频，模型动画，h5网页等）与现实叠加。
3系统设计与实现
3.1整体架构
系统分为前端APP与后台服务器端两个部分。前端APP作为表示层负责为用户提供交互并将相关信息采集并处理，发送至后台服务端，等待后台服务器响应。当请求得到响应，APP将根据功能处理响应数据，包括将网页链接渲染并叠加在用户终端上、加载3d模型动画、播放声音等。同时根据不同的功能在渲染时，渲染层处理识别图，并将识别图在现实中定位、处理视角中光线照射在模型上的角度等。
后台管理分为业务逻辑层、数据层，其中逻辑层负责接收前端APP传输的数据，并根据业务逻辑将需要的数据返回至前台。数据层封装数据库增删改查等功能，为逻辑层提供与数据库操作的接口。
3.2模块设计
识别模块负责提取摄像头中是否包含可识别的二维码，并将二维码数据化后传递至网络通信模块;定位模块将实时获取用户位置信息，并将信息传递至渲染模塊进行相关处理;当用户在位置精准度较低的状况下，将启用室内定位模式;网络通信模块会将上述数据按照一定格式发送至后台服务器端，服务器端进行处理后再将相关数据返回至该模块;渲染模块按照服务器端返回的数据将网页、视频、3d模型动画渲染至画面中与用户交互。
3.3应用流程
该系统可以根据用户信息为用户提供路线规划，并展示景点信息，效果如图1，图2所示。
4结论
该系统以unity作为开发平台，并且使用vuforia SDK开发移动端，实现将旅游区定制交互内容与现实融合，指引用户游览景点的功能。在功能上做到贴近用户，代码上做到轻量不冗余。该项目操作简单，程序运行效率高，实用性强，易于推广。伴随着增强现实设备的普及，例如谷歌眼镜和Kinect摄像头，增强现实技术将会渐渐的完全融入人们的日常生活之中，人们定会充分体验到先进科技给生活带来的巨大变化。
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目：基于AR技术的智慧旅游APP 201910220024;黑龙江省教育科学“十三五”规划课题：“互联网+”背景下基于 OBE 理念工程人才培养模式研究GJC1318015。
参考文献
[1] ARToolKit[EB/OL].http：//www.hitl.washington.edu/artoolkit/，2018.
[2] 王宇希，张凤军，刘越.增强现实技术研究现状及发展趋势[J].科技导报，2018，36（10）：75-83.
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