基于增强现实技术的数字旅游设计及用户体验研究 57页

硕士学位论文基于增强现实技术的数字旅游设计及用户体验研究RESEARCHONDIGITALTOURISMDESIGNBASEDONAUGMENTEDREALITYTECHNOLOGYANDITSUSEREXPERIENCE李智哈尔滨工业大学2013年7月 国内图书分类号：G206.2学校代码：10213国际图书分类号：7.094密级：公开文学硕士学位论文基于增强现实技术的数字旅游设计及用户体验研究硕士研究生：李智导师：张爱华教授申请学位：文学硕士学科：艺术学所在单位：机电工程学院媒体系答辩日期：2013年7月2日授予学位单位：哈尔滨工业大学 ClassifiedIndex:G206.2U.D.C:7.094DissertationfortheMasterDegreeinArtsRESEARCHONDIGITALTOURISMDESIGNBASEDONAUGMENTEDREALITYTECHNOLOGYANDITSUSEREXPERIENCECandidate:LiZhiSupervisor:Prof.ZhangAihuaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofArtsSpeciality:ArtAffiliation:DepartmentofNewMediaAndArtSchoolofMechatronicsEngineeringndDateofDefence:July2,2013Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文摘要随着人们生活质量的提高，交通越来越便利，越来越多的人有能力有时间进行旅游。如今的旅游者已经不拘泥于走马观花式的旅游，而更注重了解旅游地的深度内涵以及旅游过程中的全方位体验，在欣赏美景的同时领略旅游地深层次的文化内涵和历史内涵，并希望能够通过与环境的各感官的交互活动，满足自己受尊重需求、求知需求、审美需求以及自我实现需求等等旅游心理需求。伴随着科技的不断发展，五花八门的旅游方式也给了旅游者更多的旅游选择，数字旅游作为旅游活动的新方式，越来越受到人们的重视，如何将数字化技术与现实旅游更好的结合，给旅游者以更好的旅游体验满足其各种层面的旅游心理需求成为了旅游界以及数字媒体技术界普遍关注的话题。人的认知过程包括同化、顺应、平衡三个过程，认知主体与环境的交互是认知过程的核心。而感知是认知的前提，认知过程是建立在感知基础上的。因此，提高旅游认知的方式有两种，即提高旅游感知和提高旅游交互体验。而增强现实技术的美学性和交互性有助于人的感知和交互，进而有助于人的认知。所以将增强现实技术应用于数字旅游中，有助于旅游者对旅游地的旅游感知和旅游交互体验，从而促进旅游者对旅游地的认知。基于增强现实技术的数字旅游设计从认知体验、情感体验、审美体验三个维度，通过实验和调查的方式，验证了其在促进旅游者旅游认知和旅游感知方面的优越性，从而使旅游者在旅游过程中，不但能够对旅游地产生更深层次的认知，还能够通过更好的情感体验和审美体验获得对旅游产品更高的满意度。综上所述，增强现实技术作为快速发展的新兴技术，正受到广泛的关注，其优越的美学特性及交互特性必将深刻影响数字媒体技术领域。而增强现实技术与数字旅游的结合必将成为数字旅游发展的新方向。增强现实技术带来的认知体验、情感体验以及审美体验能够更好的促进旅游者的旅游活动，其营造的混合空间、混合信息以及混合交互方式能够帮助旅游者满足“本我”的欲望、释放“自我”的情感，找寻“超我”的价值。关键词：认知；交互；增强现实；数字旅游；用户体验-I- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文AbstractWiththequalityoflifeandtransportationconvenienceimproved,moreandmorepeoplehavetheabilityandhavetimefortourismactivities.Nowadays,touristshavenotjustbeenrigidlyadheretoaquicktour,butfocusmoreonthedeepconnotationandall-directionexperienceduringtravelling.Comprehendingthedeepculturalandhistoicalconnotationwhenenjoythebeautifulscenery,touristscouldmeettheirpsychologydemandoftourist,suchasbeingrespectedneeds,knowledgeneeds,aestheticneedsandself-actualizationneedsthroughtheinteractionbetweenvarioussensesandtheenvironment.Asanewwayoftourismactivities,digitaltourismhasattractedmoreandmoreattention.Howtocombinedigitaltechnologywiththerealityoftourismbetterandprovidestouristsabettertravelexperiencetomeettheirpsychologicalneedsofvariouslevelsoftravel,hasbecomeatopicofcommonconcerninthefieldofdigitalmediatechnologyandtourismindustry.Humancognitiveprocesseswasconsistedofthreeparts,andtheyareassimilation,adaptation,balancing.Theinteractionbetweenthecognitivesubjectandtheenvironmentisthecoreofthecognitiveprocesses.Perceptionisthepremiseofcognition,andcognitiveprocessesarebuiltonthebasisofperception.Therefore,therearetwowaystoraisetourismrecogniton,thatis,raisingtourismperceptionandraisinginterationexperienceoftourism.Theaestheticsandinteractionofaugmentedrealitytechnologycouldhelpraisepercptionandinteraction,thuscontributetohumancognition.Digitaltourismdesignbasedonaugmentedrealitytechnologydesignsfromthreedimensions,thatis,cognitive,emotionalexperience,aestheticexperience.Throughexperimentandinvestigation,thispaperverifiesitsadvantagesinpromotingtourismawarenessandperception,thustourismnotonlygeneratedeepawareness,butalsogaingreatersatisfactiontotourismproductsthroughhavingmoregoodemotionalexperienceandaestheticexperiencetointhetourismprocess.Insummary,asfast-growingtechnology,augmentedrealitytechnologyhasgetwidespreadconcern,anditssuperioraestheticcharacteristicsandinteractivefeatureswillprofoundlyaffectthefieldofdigitalmediatechnology.Thecombinationofaugmentedrealitytechnologywithdigitaltourismwillbecomeanewdirectionforthedevelopmentofdigitaltourism.AugmentedRealitytechnologycreateahybridspace,mixedmessages,andmixedinteractionhelpstouriststomeetthe"I"desires,releaseof"self"emotions,tofind"super-ego"value.Keywords:cognize,interact,augmentedreality,digitaltourism,userexperience-II- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文目录摘要.......................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................II第1章绪论.........................................................................................................11.1课题来源及研究的目的和意义...................................................................11.2当前研究现状分析.......................................................................................21.2.1国内外关于数字旅游的研究.................................................................21.2.2国内外关于增强现实技术的研究.........................................................41.2.3国内外研究现状分析.............................................................................71.3主要研究内容与研究方法............................................................................71.3.1主要研究内容.........................................................................................71.3.2研究方法.................................................................................................8第2章增强现实技术下的数字旅游认知..............................................................102.1旅游中的心理认知.....................................................................................102.1.1认知的形成...........................................................................................102.1.2认知与环境空间...................................................................................112.1.3旅游认知的成型过程...........................................................................122.2增强现实技术的美学特征..........................................................................132.2.1增强现实技术带来沉浸.......................................................................132.2.2增强现实技术带来拟真.......................................................................142.2.3增强现实技术带来愉悦.......................................................................142.2.4增强现实技术带来信息满足...............................................................152.2.5增强现实技术带来旅游欲望...............................................................162.3增强现实技术下的混合认知环境..............................................................162.3.1增强现实下的混合空间.......................................................................162.3.2增强现实下的混合交互.......................................................................172.3.3增强现实下的混合信息.......................................................................192.4本章小结.....................................................................................................20第3章基于增强现实技术的数字旅游设计要素..................................................213.1数字旅游设计的技术要素..........................................................................21-III- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文3.1.1虚拟空间建构技术...............................................................................213.1.2地理位置定位技术...............................................................................223.1.3增强现实技术.......................................................................................233.2数字旅游设计的功能要素..........................................................................243.2.1主客体要素...........................................................................................253.2.2时空要素...............................................................................................253.2.3叙事性要素...........................................................................................263.3数字旅游设计的情感要素..........................................................................273.3.1基于混合空间的多维设计...................................................................273.3.2基于交互空间的联觉设计...................................................................283.3.3基于叙事空间的情感化设计...............................................................293.4本章小结.....................................................................................................30第4章基于增强现实技术的数字旅游实证体验分析..........................................314.1基于增强现实技术的数字旅游设计实现..................................................314.1.1数字旅游设计的内容实现....................................................................314.1.2数字旅游的设计功能实现....................................................................314.2数字旅游设计的认知体验测量..................................................................334.2.1数字旅游设计的认知体验测量方法....................................................334.2.2数字旅游设计的认知体验测量结果分析............................................354.3数字旅游设计的情感体验测试..................................................................394.3.1数字旅游设计的情感体验测试方法...................................................394.3.2数字旅游设计的情感体验测试结果分析...........................................394.4数字旅游设计的用户体验分析..................................................................414.4.1数字旅游带来的认知体验...................................................................414.4.2数字旅游带来的情感体验...................................................................414.4.3数字旅游带来的审美体验...................................................................424.5本章小结.....................................................................................................43结论.....................................................................................................................44参考文献.................................................................................................................45哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明............错误!未定义书签。致谢.....................................................................................................................49-IV- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文第1章绪论1.1课题来源及研究的目的和意义课题来源于国家科技支撑计划项目《在线动漫游戏与虚拟仿真技术集成应用系统》，项目编号为：2012BAH66F00。随着科技的不断进步，越来越多的针对旅游的数字化技术也不断地被提出。我国高度重视数字化旅游的建设，政策上的支持也推动了我国数字化旅游的发展。如何使旅游更加人性化、个性化、智能化，以及如何在数字化交互中提高旅游者的旅游体验和旅游认知在学术界一直是被热议的话题。当今数字化旅游的方式主要有两种：一种是借助于数字服务技术的现实旅游，另一种是数字化虚拟旅游。其中现实旅游又包括两种：一是自助旅游，它是一种纯粹个性化的旅游方式，能够根据自己的需要，自主的制定旅游路线和旅游方式，自由支配自己的时间，相对比较自由，旅游效果也相对较好。但这种方式的旅游必须提前做好大量准备工作，例如制定交通线路，制定游览路线，提前熟悉旅游地文化历史等。二是团队旅游，由导游带领，能够较为深入地了解旅游地的风土人情，不必担心交通、路线等问题，缺点是只能按照导游制定的路线走，线路单一，会错过许多值得去的地方，而且要考虑到大部队的形成，每个景点的停留时间有限，不能随心所欲的了解旅游目的地。而虚拟旅游，是利用虚拟现实技术，通过模拟或超现实景观，构建一个虚拟的三维立体旅游环境，网友足不出户，就能在三维立体的虚拟环境中欣赏遥在万里之外的风光美景，形象逼真，细致生动。虚拟旅游中各个有意义的景点都有特别的介绍和提示，可以很深入地了解该景点的历史背景和故事，而且旅游者可以与虚拟世界进行交互。但虚拟旅游只有声音和图像上的感觉，没有临场感，也没有与他人的互动和交流。随着人们生活质量的提高，越来越多的人有能力外出旅游。而生活节奏的加快、生活压力的加大，使很多人选择通过旅游的方式放松自己；便利的交通缩短了旅游往返的时间，使人们能够选择远离自己居住地的地方旅游。但目前的三种旅游方式都存在一定程度的不足，未能很好地满足人们旅游的需要，根据这些旅游形式中出现的问题，能否打破常规，并结合各种旅游方式的优势，设计出一种全新的数字化旅游方式是本文的研究重点。本文将研究对象定位于当前最能代表未来技术发展方向的媒体——移动媒体，结合移动终端的普及面广、信息传播迅速、个人移动计算中心等特点，设-1- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文计出一种移动设备与数字旅游相结合的数字化旅游新方式，这种数字旅游方式的技术核心是增强现实技术，也是本文对数字旅游设计理论研究的重点，增强现实技术能够增强数字旅游的交互性、故事性、趣味性，提高了旅游者对旅游地的旅游认知，也增强了基于移动设备的用户体验。具体研究意义如下：第一，通过对人认知过程的分析与研究，梳理了旅游者对旅游空间认知的认知过程，总结出提高旅游者对旅游环境认知的两种途径，即加强旅游感知和增强旅游者与旅游环境之间的交互。通过对两种途径的分析，得出增强现实技术有助于提高旅游者对旅游环境的认知。从认知心理学角度分析增强现实技术，为基于增强现实技术的数字化旅游设计提供了理论基础，具有一定的理论意义。第二，通过对增强现实技术的美学探源及其对人的影响的探讨，从多个角度分析了增强现实的美学特性及功能特性。基于增强现实技术的数字化旅游设计还能够通过增强旅游者的旅游感知及交互行为来增强旅游者的旅游认知，从而在混合空间中让旅游者具有沉浸、拟真、愉悦、信息满足、旅游欲望等心理感受，具有一定的美学价值。第三，本论文通过对增强现实技术和数字旅游关系的分析，开发出一种基于增强现实技术的数字旅游设计，开拓了数字旅游的思路，探索出数字旅游交互设计的新方法，避免了现实旅游和虚拟旅游的一些缺点和不足，同时结合了二者的优势，使旅游者能够更加全面和深入地了解旅游地的文化历史，并能通过高质量的旅游感知体验以及丰富的交互方式获得更好的旅游认知，对未来的数字旅游发展具有重要的现实意义。1.2当前研究现状分析1.2.1国内外关于数字旅游的研究1.2.1.1国外关于数字旅游的研究在国外，学界对数字化技术在旅游上应用的研究早在数字地球概念提出以前就已经开始。随着电子信息技术和移动互联网技术的快速发展，越来越多的技术与数字旅游相结合并根据不同需求解决数字旅游中的不同问题。英国学者巴里·布朗(BarryBrown)等人分析了旅游与移动技术的关系，他们认为虽然移动技术在旅游上的应用潜力巨大，但对游客如何安排行程并如何解决行程中的问题知之甚少。于是便运用支持游客相互沟通的系统、电子指南和地图、以及[1]电子导游的应用三种技术分析了游客的行为。亚历山大·艾莫尔(AlexanderAlmer)等人探讨了目前的数字旅游业中，不同的目标群体所获得的信息的呈现-2- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文方式的现状，并进一步提出了在数字旅游中，各个部分采用不同的交互式多媒体信息呈现方式的建议。并提出了一种整合了卫星影像、GPS数据、GIS信息[2]和旅游信息等其他信息的多媒体地理信息可视化数字旅游建设方案。数字化信息，是数字旅游的关键，针对旅游信息推送，许多学者都在努力研究，阿尔夫-基督·先灵（Alf-ChristianSchering）等人运用复杂网络技术，通过对旅游者旅游路径的预测，对正在旅游的旅游者进行路线与知识的推送，[3]并介绍了该推送系统及语义策略。西班牙学者伊万·麦哥兹（IvánMínguez）等人开发的CRUZAR应用，是一款为每一个参观者指定旅游路线的web应用程序，同样通过语义分析，结合专业知识和数据库资源，为旅游者提[4]供最佳路线选择。同时也讨论了研究中的主要挑战和设计方面的选择。约兰达·布兰科·费尔南德斯（YolandaBlanco-Fernández）等人则更是极富创意的通过人们看过的数字电视的内容和记录，分析用户可能喜欢的旅游地，并运用其开发的智能上下文语义识别推荐策略，通过手持设备等终端为用户推荐相[5]关的旅游信息及志同道合的驴友信息。阿里（AlirezaIsfandyari-Moghaddam）等人则通过搜集整理的方式，总结了近年来数字技术在旅游业中的应用，以及管理方法，系统而全面的分析了数字旅游的主要形式及实现数[6]字旅游的主要技术。1.2.1.2国内关于数字旅游的研究[7]自1998年阿尔·戈尔（AlGore）提出数字地球概念以来，人类从未停止过对于它的研究并开始致力于将我们的地球数字化呈现，随着对数字地球研究的不断深入，一些基于数字旅游的新概念也应运而生。在旅游业，数字地球的出现也带来了数字旅游的概念，可以说数字旅游就是数字地球的应用之一。自数字地球概念被提出后，我国是做出反应最早的国家之一，国家高度重视数字地球的建设，也同样关注数字旅游的发展。2001年1月便正式启动旅游行业信息化系统工程——“金旅”工程，覆盖全国旅游部门的“国家—省—市—[8]企业”四级的计算机网络系统。由此建设并完善了数字化旅游的电子商务系统。2002年我国DMS（目的地营销系统）试点工作开始实施，目前已经推广[9]到多个城市并陆续在全国推广，目前DMS的使用已经给旅游目的地带来了可观的经济效益。2009年12月，国务院颁布的《关于加快发展旅游业的意[10]见》，提出了“以信息化为主要途径，提高旅游服务效率”等具体目标。这些政策的实施必然需要数字旅游强有力的支持，因此这也为我国数字旅游业的迅速发展提供了良好的环境。在国家对数字旅游大力支持下，对于数字旅游的学术研究和技术探讨也在不断进行中，自数字旅游概念提出的同时，互联网技术、定位技术、虚拟现实-3- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文技术等数字旅游相关的技术也在迅速发展，据此，王强利用GoogleEarth（目前最成功的数字地球应用之一）技术平台，探讨数字旅游的实现技术与方法[11]；马斌等人将GIS与虚拟现实技术结合展开了对数字旅游技术的探讨，并设计出一套既能为游客服务，又能为旅游管理部门提供信息技术支持的数字旅[12][13]游系统。王秋玲等人基于数字地球平台，展开数字旅游的技术性探讨。[14]杨瑾等人从地理信息定位角度出发从技术上对数字旅游展开研究。胡丽琴从数字旅游的背景出发，构建了数字旅游体系的总体框架，提出了[15]旅游应用信息系统的实现思路。官兆宁等人提出数字旅游的建设内容包括旅游信息基础设施的建设与旅游应用信息系统的建设，数字旅游系统的逻辑设计包括系统的硬件、软件和网络配置等组成部分。并说明了数据库是数字旅游[16]系统的核心组成部分。董志华等人从数字旅游的概念出发，构建了数字旅[17]游系统的框架体系，并通过具体的系统功能设计，验证了其可行性。这些学者对我国数字旅游的理论方面的研究做出了贡献。随着政府对数字旅游重视程度的加大，数字旅游的应用也成为学界探讨的热点之一，如毋兆鹏的针对新疆数字旅游展开论述，从学科交叉角度出发，[18]提出了构建基于GIS技术的新疆“数字旅游”框架体系思路。刘思凤等人则探讨了基于FLASH的湛江虚拟旅游网上导航与全景漫游系统的构建以及各项关键技术，不但设计并实现了基于PV3D的全景浏览器，还提出了基于[19]Flash的旅游交通导航机制。黄舒等人以GoogleEarth为基础，对九寨旅游区进行数字化开发应用，并分析了其在GoogleEarth上的实现功能与特点[20]。1.2.2国内外关于增强现实技术的研究伴随着虚拟现实技术的不断发展，人们已不再满足于在与真实世界相隔的虚拟世界中沉浸，逐渐将技术延伸至与现实世界互动的方向，即增强现实，通过外接仪器等设备在现实世界中获得虚拟信息，使虚拟信息与真实信息一同出现在用户面前。国内外关于增强现实技术的研究已非常成熟，并被广泛应用于教育、医疗、机械制造等领域中。1.2.2.1国外关于增强现实技术的研究在40多年前，美国伊万·萨瑟兰（IvanSutherland）教授就已开发出增强[21]现实系统，首次将虚拟物体叠加到真实的自然环境中。在20世纪90年代，美国波音公司的汤姆·克戴尔（TomCaudell）等人由于工作的需要，在他们设计的一条辅助线系统中提出了“增强现实”（AugmentedReality）的名词，将文字信息联通由简单线条绘制的布线路径实时地叠加到机械师的视野中-4- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文[22]。实时出现在机械师视线中的虚拟信息为他们提供了指导，提高了工作效率，而增强现实技术由此也受到工业界的重视。与此同时，学术界也纷纷开展了对增强现实技术的研究。查启亚·农（ZakiahNoh）等学者探讨了如何使计算机生成的虚拟物体更好地与真实场景[23]融合地方法。为了达到富有真实感的渲染效果，不仅要考虑虚拟物体的视觉复杂性，更要考虑虚拟物体与真实物体光线的一致性，所以查启亚·农等学者通过创建虚拟物体的阴影来增强虚拟物体与真实物体之间的距离感，使虚拟物体与真实场景连贯一致地呈现在用户面前。Knörlein等学者针对增强现实应[24]用系统中不可避免地出现视觉延迟的现象进行了实验验证。在文章中，作者假设增强现实中的视觉延迟能够改变物体的感知刚度，并通过一个视触觉用户研究验证了触觉反馈的延迟削弱了感知刚度，通过验证有效帮助增强现实系统中虚拟物体的视触觉感知。与虚拟现实技术相比，增强现实技术受到了更多的青睐，因为在增强现实系统中用户是处在真实的自然环境中，用户在心理上获得安全感。而这种安全感使得增强现实技术广泛应用于教育、娱乐、机械制造等领域。齐妮尔（Kirner），克劳迪奥（Claudio）等学者运用增强现实技术，改善了网络环境[25]中人际交流的方式。在远程教育中如何自如地操作虚拟对象一直都是棘手的问题，作者利用增强显示技术增强了远程协作环境中的交互，使传统资源为网络环境中的人际传播所用。在游戏中融入增强现实技术，将会产生更多的娱乐性。兰姆（Lam）,阿尔伯特(AlbertH.T)等人结合真实世界的游戏与电脑游戏的优点，开发出一款名为“增强现实桌”（“AugmentedRealityTable[26](ART)”）的游戏。ART利用头盔式摄像机来感知纸牌的输入和真人玩家的命令操作，并用水平放置的等离子电视作为游戏表来显示3D模型玩家，同时产生游戏声音，通过交互式的游戏环境使真人玩家与3D模型玩家进行互动，从而产生更有吸引力的用户体验。增强现实技术的不断发展促进了市场化产品的问世，谷歌公司于今年4月份公布的谷歌眼镜便是其中之一。虽然谷歌眼镜尚处于测试阶段，但已吸引了全世界的数码产品爱好者的目光。谷歌眼镜利用增强现实技术，能够实现搜索、日历、短信、拍照等功能。1.2.2.2国内关于增强现实技术的研究国内有关增强现实技术的研究虽然与国外相比起步较慢，但在近几年也得到了深入发展，浙江大学、北京理工大学等高校开展了增强现实技术的系统研究，其中北京理工大学较早的将增强现实技术应用到文物复原中，并在2002年提出，2006年正式实施完成了运用增强现实技术数字化重建圆明园计划，在之后的研究中，北京理工大学还将增强现实技术应用到模拟军事演练中。在-5- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文理论研究层面，国内不少学者对增强现实技术的技术原理、设备、应用范围等内容都进行了详细的介绍。吴帆，张亮学者指出增强现实技术在数字营销、出[27]自出版、移动导览、科教及设计仿真、物联网等领域的广泛应用前景。在技术研究方面，特征点获取一直是困扰该领域的难题，青岛大学的刘树[28]一提出了边缘检测的快速标定方法，提高标记的识别效率。而标记点的限制为许多增强现实的应用带来了阻碍，针对这一弊端，陈鹏、管涛针对增强现实虚实配准中的无标记点虚实场景注册问题，提出一种基于仿射重投影与自然[29]特征点追踪相结合的虚实注册方法。华东理工大学的张立鹏利用SURF和FAST作为增强现实系统的特征提取算法，提高了基于自然特征的增强现实实[30]时跟踪的准确性和实时性。无标记增强现实虽然自然、易用，但目前其准确性和实时性还远不及有标记的增强现实，两种方式互有利弊，目前还不能互相取代，针对不同的应用，二者也在发挥着各自的优势作用。在应用层面上，基于增强现实技术的应用在国内遍地开花，增强现实技术被应用到各种领域。关注教育的华东师范大学，将增强现实技术应用到教育游[31]戏的开发中来，陈向东、许山杉也将增强现实技术应用到幼儿识字教育[32]中，开发出了一款基于增强现实技术的电子书。李琴为增强现实技术在广[33]告营销中应用提供建议，并分析了未来增强现实广告的动向和要求。徐剑[34]坤等人还将增强现实技术应用于采矿工程实验中教学中。此外，增强现实技术还被广泛应用于医疗、军事、工程仿真、虚拟装配、旅游导航等诸多方面。值得关注的是，在2010年世界杯期间，中央电视台体育频道推出的世界杯特别节目《豪门盛宴》，在节目中，大量运用增强现实技术，虚拟物体频频出现在演播厅中，主持人语在主持期间，能够与虚拟物体进行互动，电视机前的观众无不拍案叫绝，在之后的直播中增强现实技术也被多次用到，标志着增强现实技术进入中国电视观众的视野。2013年春节联欢晚会，在次让观众为增强现实技术叫好，配合炫丽的舞台效果，增强现实技术起到了锦上添花的作用，电视机前的观众连连称奇，中央电视台对增强现实技术的普遍应用，将增强现实技术带向观众，使观众对增强现实技术有了全新的认识。此外，最近华南理工大学的武新飞利用增强现实技术与数字旅游相结合，设计出了一款基于[35]智能手机的增强现实导游系统，而在台湾的辅仁大学，为了解决每年5500名新生熟悉校园环境的问题，学校开发了一款基于增强现实技术的智能手机应用，通过这款应用学生们可以熟悉校园环境并能够了解校园的文化和历史[36]。这些应用的出现不但提供了增强现实技术与数字旅游结合的可能性支持，也说明了增强现实技术与数字旅游相结合的重要性。-6- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文1.2.3国内外研究现状分析1.2.3.1数字旅游的研究现状分析通过对国内外数字旅游相关论文的分析发现，目前全球都在关注旅游业的发展，数字化旅游发展迅速并已在当今的旅游业中扮演重要角色，数字化旅游必将是未来旅游发展的大方向。数字旅游的核心技术主要包括室内及户外的空间定位技术以及数字化信息推送技术，国外学者对多种方式的信息推送技术的探讨有很多值得国内研究借鉴。然而对于数字旅游的研究存在的问题是，目前的数字旅游服务往往都只是为游客提供相应的位置或信息服务，用户只能被动的接受，缺乏与真实旅游空间的交互，也就缺乏真正意义上的数字化旅游体验，同时现在的数字化旅游往往缺乏旅游主题，游客的游览路线无目的性，缺乏个性化、故事化的旅游方式。1.2.3.2增强现实技术的研究现状分析通过对国内与国外增强现实技术文献的相关研究得出，增强现实技术目前应用已非常广泛，并在教育、机械制造等领域有巨大的应用前景。国外研究者对增强现实技术有了深入的研究，并已研发出成熟的产品。国内有关增强现实技术的研究也取得了不小的进展，尤其是在三维注册、物体标定等技术方面。值得注意的是目前国内外对于移动平台增强现实技术应用的重视程度还不够，国内学者往往把重心放在技术原理的探讨，效果的完善，功能的设计等方面，对于移动平台的增强现实技术应用的研究有待提高。移动互联网被认为是未来互联网发展的主要方向，智能手机、平板电脑等移动终端的普及亟需基于移动平台的增强现实应用，而出行旅游又是人们休闲度假的主要内容，有关移动终端的旅游增强现实技术的应用国内外研究较少，但其重要性却不容忽视。因此，旅游中移动平台的增强现实应用具有巨大的研究空间。1.3主要研究内容与研究方法1.3.1主要研究内容第一部分：本文在对数字化旅游的国内及国外相关研究的搜集整理的基础上，总结当前数字化旅游的相关理论、技术及应用，并发现目前数字化旅游中存在的不足。通过增强现实技术国内及国外的相关研究的搜集整理，总结当前国内外增强现实技术的理论、技术及应用，发现基于移动平台的增强现实技术具有较大的发展空间并受到广泛的青睐，将移动增强现实技术与数字旅游的结合具有较大的研究空间，其应用前景也符合当今社会的发展需求。-7- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文第二部分：第二部分为全文的理论主体，通过对旅游者在旅游环境中的旅游认知形成过程的分析，总结出提高旅游者旅游认知的两种方式：增强旅游感知、增强旅游者与环境的交互。通过对增强现实技术的艺术性及交互性的探讨，以及对基于增强现实技术的数字旅游设计的分析，了解到增强现实可以分别从增强旅游感知、增强旅游者与环境的交互两种方式提高数字旅游中旅游者的旅游认知，从而提出基于增强现实技术的数字化旅游的重要意义，为后文的数字旅游设计提供理论支持。第三部分：在旅游认知理论研究的基础上，对基于增强现实技术的数字化旅游设计展开设计要素探讨，该设计包括技术要素、空间交互要素、情感化要素三个部分，这三者可以被看成是分别为数字旅游设计提供了骨架、血肉和灵魂。通过对各类要素的分析，总结了数字旅游设计的主要设计方向。第四部分：在“可用性工程”原则的指导下对基于增强现实技术的数字旅游系统进行设计并进行用户体验研究与分析。目的是证明用户在使用基于增强现实技术的数字化旅游设计与普通数字旅游设计相比会获得更好的旅游认知，采用分组实验的方式，通过心象地图、量表调查和发生思考法的方式来进行评价。在用户体验分析研究之前做出实验假设，对可用性理论及其常用评估方法的阐述，选择不同实验对象，通过实地测试法测试被试者使用状态并分析其使用体验，通过数据整理分析验证实验假设。最后得出结论，并分析该设计及理念的未来前景及应用价值。1.3.2研究方法1.文献研究法。借助于A&HCI、SSCI、CSSCI、IEEE/IEE等学术文献库，搜集了数字旅游、增强现实等相关领域的理论及技术方法。通过对所搜集的相关文献的阅读，掌握文献中的核心观点。结合用户体验要素分析，可用性理论，认知心理学的相关理论对基于增强现实技术的数字化旅游设计及其用户体验进行研究。2.举例论证与归纳论证的方法。在对增强现实的艺术探源过程中，为了方便理解，针对每一个特点都列举了生动的实例，这些实例的运用即生动形象的了解了增强现实的艺术特性，还强有力的证明了增强现实的可应用型。此外，通过对现实旅游和虚拟旅游的实例的研究，归纳出当前的虚拟旅游与现实旅游的结合形势以及未来数字旅游的发展方向。运用实例研究与归纳的方法，梳理了情感化交互要素的内容，并为基于增强现实技术的数字旅游设计的可用性分析提供了思路。3.实验测试与访谈法。利用摄像机等设备，通过有目的有步骤地操纵实-8- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文验条件，改变实验对象，测试基于增强现实技术的数字旅游设计的可用性。在实验过程中，利用移动交互研究方法中的发声思考法，记录实验过程。通过与实验对象的深入访谈，了解影响数字产品可用性的具体因素。在实验测试后对实验数据进行整理分析，度量数字化旅游设计的用户体验，并探讨其可用性的价值。4.问卷调查法。在实验测试后通过问卷调查的方式，主观地调查用户对数字旅游产品的满意度情况。通过问卷和量表，测量用户的用户满意度及产品的易用性及可用性。通过对问卷的分析，得出相应的结论并总结设计中的不足，为后续设计及该产品的改良方向提供参考，为进一步的研究做铺垫。-9- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文第2章增强现实技术下的数字旅游认知2.1旅游中的心理认知2.1.1认知的形成对于认知的形成过程，尤以心理学家皮亚杰的理论著名，在他的认知发展理论中，强调人的认知包含三个过程，即同化、顺应、平衡。同化指认知主体通过对外界信息的过滤和加工，把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程，从而达到对环境的适应。顺应指认知主体在无法将环境信息与自身原有认知结构相关联时，会通过改变自身的认知结构，满足外界刺激，从[37]而达到对环境的适应。同化是认知结构数量的扩充,而顺应则是认知结构性质的改变。在学习过程中，同化可以看做是对已具备的知识的练习，顺应则可以看做是学习新知识的过程。同化与顺应的目的都是为了适应外部环境，通过同化和顺应将一种不稳定的平衡过渡到较为稳定的平衡，人的认知便通过从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态而得到深化和发展。皮亚杰的对于认知机制的核心观点是，学习者是在于周围环境交互作用的过程中，实现对外部环境的认知，从而使自身的认知结构得到发展，而认知主体与环境的交互作用是通过[36]同化和顺应这两个方式完成的。根据皮亚杰的理论，无论是同化过程还是顺应过程，都体现了人的认知适应性，不同的是同化是认知主体作用于外部环境，而顺应是外部环境作用于认知主体。而在认知主体与外部环境的“相互作用”中起到中介作用的并不是知[38]觉或是概念，而是主体的活动。因此主体的活动成为一切认知发展的基础。没有认知主体的活动就不会有认知主体与外部环境的相互作用，就没有同化与顺应的过程，就更谈不到由一个平衡过渡到另一个平衡，认知也就不会发生。因此，我们不难看出人的认知的具体过程：认知主体处在环境空间中，通过同化或顺应的方式（当所接收的信息与先前经验相吻合时便通过同化的方式，当所接收的信息不能与先前经验吻合时便通过顺应的方式改变自身认知结构再通过同化的方式将信息消化吸收）与环境进行交互活动，在认知主体与环境空间不断的交互时逐渐达到新的平衡状态，从而形成新的认知。从中我们发现，认知过程的核心分别为认知主体，环境空间以及人与环境空间的交互活-10- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文动，而交互活动是沟通认知主体与环境空间的桥梁。2.1.2认知与环境空间在认知过程中，人与环境空间的相互作用直接影响到了人对于环境的认知。在环境空间中人通过各种接口（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等）获取到环境空间中的各种信息，并通过身体与大脑的加工处理，通过行动反作用于环境，通过身体与环境空间的往复的交互活动，不断完成同化与顺应过程，并不断达到新的平衡，获取信息并形成认知。因此环境空间给予认知主体以多种认知条件。（一）环境空间能够提供给认知主体以特定的认知情境：人在环境认知的过程中，并不是茫无目的认知，而往往是伴有某种任务或目的的，这些任务和目的是人认知的动力，也是与环境空间进行交互的动力，从而产生与环境空间交互行为。环境空间中的各种事物和信息提供给人完成某种任务或达成某种目的的特定的上下文情境，而这样的情境也使人能够在环境空间中很自然的了解自己的认知逻辑和行为逻辑。（二）环境空间提供认知信息：环境空间是一个巨大的资源库，当人在认知过程中需要某种信息时会随时从环境空间中获取，除了有逻辑关系的上下文信息外，环境空间还提供给人各种感官上（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉）的信息，这些信息通过各种方式传递给人，人通过身体感知这些信息并通过加工信息完成相应的反馈动作实现认知过程。（三）环境空间提供交互可能性：环境空间内的所有事物都存在着某种交互的潜在可能性，这些可能性决定了人在环境中可以干什么不可以干什么，当人有交互的需求，而环境空间又提供了这种交互的可能性时，交互活动便有可能发生。例如，一个石质平面便有支撑的交互可能性，而如果这个平面的高度和膝盖的高度差不多，便又有了可坐的交互可能性。当人处在环境空间中，环境空间除了提供给人各种事物的信息以外，还要提供给人各种事物的交互可能性，以便人能够进行下一步的交互行为。换句话说，人在特定的交互空间内只能完成特定的交互行为，因为特定环境空间内的交互对象只提供了特定交互行为的可能性。（四）环境空间提供交互对象：有了交互的可能性，交互便随时可以进行，所以环境空间也同时提供给认知主体以交互对象。例如，有了可支撑的交互可能性，人便可以将重物放置在有着可支撑交互可能性的物体上，而这个物体一定要真实存在。在环境空间中，交互对象是十分重要的，交互对象往往携带着认知信息，同时也携带着交互的可能性，通过特定的情境联系起来。-11- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文综上所述，环境空间提供了认知的环境，人在环境认知过程中所需的各种的必要元素都存在于环境空间中，人在其内部进行认知活动。而交互是沟通人与环境空间的桥梁，没有交互就没有信息的加工与反馈，也没有认知结果的评价，交互是认知的核心。2.1.3旅游认知的成型过程旅游认知是一种特殊的认知，它发生在旅游者特定的旅游活动过程中，而环境空间是特殊的旅游地。在旅游认知发生前，旅游者在环境空间中通过旅游感知的方式获取环境信息，旅游感知通过人们自身的感觉器官被动接收旅游环境中的各种信息。旅游感知是被动的，而旅游认知是主动的，旅游感知是旅游认知的前提，旅游认知是将旅游感知所得到的信息有选择性的加工处理和反馈[39]的心理过程。在旅游感知阶段，旅游者通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等方式，被动的接收旅游环境空间中的信息，好的旅游环境会给旅游者以好的旅游感知印象，美丽的景色、动听的音乐、迷人的气味、诱人的味道以及令人舒适的质感都会吸引旅游者，由于旅游者对环境的认知是主动的，所以旅游认知是有选择性的，好的旅游感知自然能够吸引旅游者对旅游环境进行选择性认知。因此，在旅游地的环境空间中，旅游者的各个感官的体验质量能够影响旅游者的认知以及对旅游地的整体评价。此外，旅游者认知的选择性还与旅游者的个人因素有关，包括年龄、性别、工作性质、兴趣爱好等，所以，有针对性的旅游地环境空间的建设也会促进旅游者对环境空间的选择性认知。旅游感知接收环境信息后，旅游者便会有选择性的选择认知对象，并对接收的信息进行处理加工和反馈，这个过程就是上文所提到的同化、顺应和平衡这三个过程，当旅游者接收到与以往经验相似的信息时，旅游者会通过同化的方式消化吸收外界信息，巩固已有的经验知识；当旅游者接收到以往未经历过的信息时，便会通过顺应的方式改变原有的认知机制，再通过同化的方式消化吸收外界信息，随着旅游活动的推进，旅游过程中所接收的信息不断增加，旅游感知也在不断变化，旅游者的注意力也在不断的改变，再通过不同的旅游活动即旅游者与环境的交互行为，认知过程便在这一循环性的通过内心的自我调整达到最终平衡，在不断的平衡中产生旅游认知。交互活动的好坏直接影响旅游者对旅游环境的认知，因此在旅游活动中，如何设计好的交互方式显得尤为重要。通过对旅游者的旅游认知过程分析，得到了数字旅游设计的理论性启示，第一方面便是建设优质的旅游环境，给旅游者以优质的感官体验，以便旅游者-12- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文能够获得更好的旅游感知质量，从而吸引游客对旅游环境进行主动的旅游认知；另一方面，要在旅游认知上入手，提供自然、舒适的交互方式，让旅游者在旅游环境空间中通过不断的交互活动，对环境空间产生认知和记忆，进而对旅游地产生良好的评价。针对上述的启示，增强现实技术无论从其美学价值还是从其应用价值来说，都适合应用于数字旅游产品设计中，增强现实的美学特点会给旅游者带来好的旅游感知，从而吸引游客主动对环境空间进行认知，同时其自然的交互方式又会帮助旅游者进行旅游认知。2.2增强现实技术的美学特征增强现实技术是如此定义的：把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，[40]这种技术叫做增强现实技术，简称AR技术。增强现实技术是在虚拟现实技术的基础上发展起来的技术，它不但继承者虚拟现实技术的部分特点，同时也具有自身特有的技术特性和艺术特性，从其艺术特性上讲，由于增强现实技术是应用于真实空间构建上，因此增强现实有着独特的现实与虚拟的交融之美、和谐之美。在数字旅游设计中，增强现实技术带给旅游者以独特的审美体验，能够通过现实与虚拟的共同刺激，给用户不一样的旅游感知，从而吸引游客有选择性的旅游认知。2.2.1增强现实技术带来沉浸沉浸感在多年的研究中一般来用于对虚拟现实的描述，虚拟现实的沉浸感来自于本体与真实环境的完全割裂，人在沉浸于虚拟现实中的同时扮演者虚拟现实空间中的虚拟本体，而这个本体来自于人的虚拟创造，并不能代替真实本体，所以人在虚拟现实中沉浸的同时也失去了人的真实和现实的意义。而增强现实的目的是不改变用户处于真实环境这一客观感受，只通过虚拟增强现实环境的方式帮助用户更好的完成现实环境中的任务和目标。虚拟与现实的结合，使人仍然处在真实空间中，感知本体就是人在现实空间中的真实的本体，而虚拟的介入又通过其叙事性和交互性使人沉浸其中，在增强现实中，现实是虚拟的基础，是虚拟的载体，所以这种沉浸是一种真实的沉浸。当旅游者处于数字旅游的环境空间中，在不改变真实感受的前提下，通过增强现实技术的辅助，旅游者从现实与虚拟中获得混合信息，从而获得对环境空间更全面的旅游感知。例如，在互联网上搜索哈尔滨旅游，我们发现了熟悉的陆游线路：龙塔——索菲亚教堂——中央大街——防洪纪念塔……，即使有-13- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文优秀的导游作为旅游讲解，旅游者也只能从导游的口头描述中了解各景点的历史文化内涵，在脑海中幻想各个时期的景象，幻想各种手工制品的制作情景。对于旅游地只有走马观花式的概览，不能深入了解。而通过增强现实，旅游者甚至可以看到当年修建中央大街的情景，可以看到听到索菲亚教堂礼拜天的钟声，甚至可以亲手制作一个俄罗斯大列吧面包。增强现实将虚拟带进现实，增强现实的沉浸性特点体现在现实空间中，人们都是处在现实空间中，增强现实的带给用户的沉浸是一种自然的、真实的沉浸。2.2.2增强现实技术带来拟真鲍德里亚是后现代主义理论的中心人物，他用“拟真”这一核心概念来描述技术与媒介主导下的后现代社会形态。拟真是真实与想象的混合体，影像时代是对客观现实的再现和复制，而数字技术下的媒介形态则可以完全脱离原始形象的束缚，通过技术拟真一个比真实世界更加真实的超真实世界。这种拟真化的世界不但深深影响着人们的生活和思想，还将我们的现实世界重构。因[41]此，现实与虚拟、媒介与生活之间的界限在不断模糊，难以分辨。在数字旅游设计中，增强现实数字技术便是现实与虚拟的混合体，也是真实与想象的混合体，也因此具有“拟真”的特点。它通过将虚拟与现实结合的方式使真实世界与想象的虚拟世界相结合，形成了有着独特真实感的超真实世界。旅游者在增强现实旅游空间中模糊了虚拟与现实的界限，从而在真实与想象之中获得了比真实世界更加真实的超真实感知。同时，这种拟真化的独特旅游空间也在不断的影响着旅游者的思想和行为。在数字旅游设计中通过增强现实的方式添加想象的旅游主题或旅游元素，便会给旅游者带来拟真感觉。例如，通过增强现实技术将旅游和寻宝游戏相结合，旅游者在体验真实旅游的同时也感受到了虚拟寻宝世界中的刺激和愉悦，旅游者得到的是与真实世界不一样的体验之旅，虚拟世界中的情景与信息虽然是虚构的、想象的，但其与真实相结合形成的拟真美感带给旅游者更加真实的感知体验，同时也影响甚至重构了旅游者对旅游地的认知。2.2.3增强现实技术带来愉悦愉悦即欢乐喜悦之意，愉悦一般是由感官愉快带来的，在环境空间中，“愉悦性”并非单纯来自环境的空间美好程度，而是源于环境的“场所感”、“集体记忆”等有“意义”的环境深层结构。同时胡塞尔的现象学告诉我们：愉悦性实质源于环境使用者在环境中的行为、感受与体验。因此环境使用者通[42]过与环境的交互以及对环境意义的探寻两种方式来获得愉悦感，增加人与-14- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文环境的交互性以及赋予环境空间以深层意义都能够帮助环境使用者获得更好的愉悦感。在数字旅游设计中，旅游者在环境空间中便会获得这样的愉悦感。旅游者能够借助增强现实技术，获得现实中不曾出现的叙事性及故事性信息，从而能够了解环境空间中潜在的深层意义；而增强现实技术还能够提供给旅游者无限的交互可能性，使旅游者在环境中可以与环境进行多种方式的交互。这两方面的意义便成就了旅游者在数字旅游设计中的愉悦感的获取。例如，旅游者在游览寒山寺时，通过增强现实技术不但可以了解“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”的文化底蕴，还可以直接通过增强现实技术与环境进行交互，旅游者可以亲自“敲钟”，以感受钟声的凄冷与悠然。游客便在探寻文化底蕴和交互活动中获取愉悦感。2.2.4增强现实技术带来信息满足旅游从本质上讲是一项体验式的活动，所谓旅游体验，是指人们通过感觉[43]器官、触觉器官与思维活动，对所处旅游环境与过程经历的体会与感验。人在旅游过程中，在生理层面无外乎通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉感知旅游环境中的自然元素和人文元素，旅游者之所以选择旅游，是因为在生理层面上有着获取各感官信息的需求，希望在旅游过程中得到各感官上的积极刺激，以产生各感官上的愉悦，实现各感官上的信息满足，从而使旅游过程有意义、有价值。在数字旅游设计中，增强现实技术将虚拟图像、虚拟音效扩展到现实空间中，同时，其自然的人机界面也加强了旅游者与旅游环境的交互性，使旅游者在真实环境空间中更易获得信息满足感。传统旅游中往往因为各种原因的限制，旅游者不能获得所期望的感知信息。例如，圆明园遗址因为其独特的历史背景受到旅游者的青睐，但残破不堪的建筑遗址不能满足旅游者对视觉信息的需求，但通过增强现实技术，旅游者在获取真实空间的视觉信息的同时，也会获得增强现实下的虚拟视觉信息，残垣被重建，断壁被修复，甚至旅游者可以看到当时种植的植物与工作着的喷泉，通过这种方式给予旅游者真实视觉信息的补偿。再如，出于对文物和旅游地的保护，许多景点或文物都禁止游客触摸和进入，这种强加的限制会抑制旅游者的触觉欲望，触觉信息得不到满足，通过增强现实技术，旅游者不但可以与增强现实环境进行多种方式的交互，同时又不破坏旅游地和文物，即起到了对文物和旅游地的保护，又满足了旅游者对触觉信息需求。总之，旅游者在旅游过程中，处于猎奇、审美等心理，会对旅游环境空间产生强烈的感官信息需求，而增强现实技术下的数字旅游设计帮助-15- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文传统旅游弥补各感官信息的不足，使旅游者在旅游活动中获得信息满足。2.2.5增强现实技术带来旅游欲望据美国社会心理学家亚伯拉罕·马斯洛的需求层次理论，人的需求存在生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、自我实现需求5个层次，而在尊重需求和自我实现需求之间还存在着求知需求和美的需求两个层次。旅游过程中，旅游者可以通过丰富阅历，及周围人所未及之处而获得尊重的需求；可以通过了解民俗文化、重温历史故事而获得求知的需求；可以通过游览名山大川、欣赏壮丽景观而获得审美的需求；可以通过亲身体验，挑战极限而获得自我实现的需求。因此旅游可以同时满足多个层次的心理需求，这也正是旅游之所以适应各类人群的原因。需求引发欲望，人类之所以有旅游的欲望，也正是因为人可以通过旅游的方式满足自己多层次的需求。而增强现实技术下的数字[44]旅游能够使旅游者获得更好的需求满足感。通过前面的分析不难发现，增强现实技术下的数字旅游可以提供旅游者更好的感官体验、更全面的信息获取、更愉悦的旅游过程、跟真实的旅游认知。因此，增强现实技术下的数字旅游与传统旅游相比，能够更加出色的满足旅游者的各项心理需求，正因为如此，旅游者可以通过增强现实技术更容易获得各项心理需求，也就更容易引起旅游者对旅游的欲望。2.3增强现实技术下的混合认知环境2.3.1增强现实下的混合空间增强现实带给人的第一个直观的影响便是空间的融合与延伸，增强现实又叫做混合现实，其所营造的混合空间既包括现实空间又包括虚拟空间。现实空间即我们熟知的人类所处的真实物理空间，普通的旅游空间即为现实空间，在现实空间中，旅游者可以亲身感受到真实的事物，与空间内的事物进行交互。在现实空间中，日常的旅游体验的发生具有随机性，是不可重复的，因为现实的体验环境的形成，取决于体验环境中各种构成因素的随机集合，同时人在其[45]中的行为所带来的结果是不可逆的。虚拟空间是综合利用计算机图形技术、模拟技术、传感技术等，计算生成的逼真的三维空间。人可以通过自然的方式对虚拟空间进行浏览和交互，通过模拟人在现实空间的感官感受，产生身临其境的感觉。但如今的虚拟现实技术还远没有达到让人身临其境的感觉，目前人们往往通过各种传感器来与虚拟空间交互，并通过头盔等设备增强各感官效果，但这些设备自身便降低了人的沉-16- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文浸感。此外，虚拟空间是对现实空间的模拟，而现实空间是由多种元素共同组成的，即使虚拟技术再怎么成熟，也不可能将现实空间中的所有元素尽数模拟。所以虚拟空间的真实性要比现实空间差。在虚拟空间中，人的旅游体验是程式化的，即使旅游交互有着多种结果但这种结果终究是程序设定好的，是非随机的，是可以重复操作的。此外虚拟体验是可以跨越时空的，我们可以在虚拟空间中看到曾经的景象或未来可能发生的景象。虚拟体验还可以是超现实的，脱离自然规律的，在虚拟空间中可以感受到在现实空间中感受不到的情景。通过对现实空间和虚拟空间的对比，不难看出，现实空间和虚拟空间各有优点，也各自存在着不足。增强现实技术就是利用了现实空间与虚拟空间的各自的优势，又摒弃了二者的不足，将虚拟空间和现实空间相结合，组成混合空间，在这个空间中旅游者不但可以体验空间事物的真实性，还可以通过与虚拟事物的交互增强对旅游空间的认知。由于增强现实技术是利用三维注册的方式将虚拟空间完美的叠加到现实空间中的，与现实中真实物体的大小、角度、透视关系无缝衔接，因此，现实空间与虚拟空间的界限逐渐变得模糊不清，旅游者的旅游活动空间也被无限的扩大，跟随而来的是旅游者的思想空间与传统旅游相比也被延伸和扩大了。2.3.2增强现实下的混合交互人行为的产生往往受到了行为动机的驱使，人的需求是动机的根源，但并不是所有需求都会产生动机，只有当需求转换成行为目的，而目的又有实现的可能性时，动机才能形成。所以人的行为动机之所以能够产生，除了有需求这一内部因素之外，外界环境提供的实现目的的可能性这一外部因素同样重要，人的行为不仅跟自身的身心条件有关，还会因其特定时间，所处的特定地点改变。人的行为有时也会受到非动机因素的驱使，著名生态心理学家勒温的“场”理论提出，当人的需求未得到满足时，便会在内部产生张力，使人处于紧张状态，而环境提供了情境力场，从而导致了行为的产生。勒温提出的著名心理行为公式B=f(P,E)认为人的行为是人的个性人格与环境的函数，更进一步说明了行为与环境的关系。华森的行为主义心理学认为，行为是有机体在同环境的相互关系中发生和发展起来的；行为是有规律的，改变有机体的环境，就[46]可以改变有机体的行为。可见，人的行为并不是单向的，也并不是完全主观的，人的行为受到了环境的诱发、限制、反作用。因此，人与环境的关系是交互的，人在环境中的行为是一种交互行为。由此可见，环境因素对于人的交互行为来说是至关重要的，环境往往决定-17- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文了人能做什么，不能做什么。传统旅游环境中旅游者通过各感觉器官与现实环境进行实时交互，并通过交互形成对环境的认知，而传统旅游中空间的有限性和环境中交互可能性的限制大大制约了旅游者的行为动机，也制约了旅游者的交互行为，不但不能满足其交互带来的愉悦感，还限制了旅游者对环境的深层次认知。而在增强现实技术营造的混合空间中，虚拟空间将现实空间延伸至无限，交融其中的虚拟环境同时也提供了无限的交互可能性，使人的交互需求和交互动机能够顺利产生，通过交互行为，旅游者能够获得交互带来的愉悦感，同时，与环境的交互还促进了旅游者对旅游环境的认知。在数字旅游设计中，人与环境的交互关系包含人与现实空间的交互以及人与虚拟空间的交互两个方面，增强现实技术使两种交互变得模糊，旅游者既可以通过与现实空间的交互控制虚拟空间，也可以通过自然人机界面与控制虚拟空间，由于增强现实中现实空间与虚拟空间无缝衔接的特点，使两种交互方式都十分自然，符合人的行为习惯，而不同的交互方式能给旅游者带来不同的交互体验，也带来不同的旅游认知。如图2-1，2-2是分别通过与现实空间的交互和自然人机界面的方式控制虚拟空间。图2-1与现实空间的交互方式控制虚拟空间图2-2自然人机界面交互方式控制虚拟空间-18- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文2.3.3增强现实下的混合信息信息是认知过程中的重要部分，是认知主体处理加工的对象，也是认知主体进行同化、顺应的对象，没有外界信息的刺激，认知活动就不能顺利展开。在旅游活动中，信息蕴含在环境空间中，并以视觉形象、声音、气味、味道以及潜在的交互可能性等方式弥散在旅游者周围，旅游者通过视觉、听觉、嗅觉、味觉以及触觉获取空间中的信息，并通过同化、顺应、平衡的过程完成对旅游对象的认知活动。在数字旅游设计中，增强现实技术将虚拟空间中的各种信息无形的拓展到现实空间中，使旅游者在旅游体验过程中，获得信息的满足感。混合信息的出现能更好的帮助旅游者对旅游环境进行的认知，而混合信息从不同角度分析可以有不同的分化方法。（一）显性信息与隐性信息。旅游者可以直接通过感觉器官获取的感知信息即为显性信息。显性信息包括视觉形象、介绍性文字、语言或声音、气味、味道以及通过触觉获取的各种感觉等。这些信息会直观的呈现给旅游者，让旅游者直接通过感觉器官感受旅游地的特点，从而形成对旅游地最初最直观的认知。隐性信息是在显性信息基础上建立起来的并不能被旅游者直接读取的信息，这些信息往往蕴藏在显性信息背后，是显性信息内容的升华。旅游者在进行增强现实数字旅游时，通过虚拟辅助现实，旅游者可以在感受现实空间美的同时，了解其背后的结构、故事、情感、文化、历史等隐性信息。隐性信息是旅游者对旅游地进行深层次认知的必要元素，旅游者可以通过对旅游地的深层次认知获得愉悦感。（二）现实信息与虚拟信息。混合信息的另一种分化方法便是现实信息与虚拟信息。通过对混合空间与混合交互的探讨，不难理解混合信息的含义，现实信息即现实空间内直接或间接呈现给旅游者的信息，虚拟信息即虚拟空间内直接或间接呈现给旅游者的信息，增强现实技术下，旅游者可以通过数字旅游设计同时获取现实信息和虚拟信息，并将二者有机整合，获得混合信息。虚拟空间的可交互性决定了虚拟信息是一种可交互的信息，信息的可交互性使旅游者不再需要被动的接收空间信息，而是可以通过选择性交互的方式主动获取信息；混合信息还具有多维时空的特点，数字旅游中虚拟信息对现实信息的增强可以是在现实时空基础上增强，也可以是对现实时空的重构和升华，虚拟信息可以在时间上传达旅游地过去甚至将来的多维时间信息，在空间上展现延伸或平行的多维空间信息；混合信息还具有无限性的特点，现实信息的有限性决定了传统旅游不能满足所有旅游者的信息需求，虚拟信息是一种再造的信息，可以通过有针对性的设计将现实信息无限扩大，满足不同旅游者的信息需求。-19- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文2.4本章小结本章通过对皮亚杰认知理论的探讨，了解了人的认知过程及环境空间对人认知过程的影响，明确了提高旅游认知的方法，即提高旅游者的旅游感知体验以及提高旅游者的交互体验。而通过分析，从增强现实技术的美学意义和交互意义上分别证明了增强现实技术既能够帮助旅游者获得更好的旅游感知又能给予旅游者更高质量的旅游交互体验，因此，增强现实技术能够帮助旅游者在旅游过程中获得更好的旅游认知。为基于增强现实技术的数字旅游设计的必要性提供了理论支持，也为后文对该数字旅游设计的设计实施指明了方向。-20- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文第3章基于增强现实技术的数字旅游设计要素3.1数字旅游设计的技术要素当计算被嵌入到物理环境中时，一个很重要的方面是如何设计一个接口，通过用户的输入与输出，将数字环境与物理环境有机的结合起来。而这种接口中的交互方式要符合人的身体隐喻，这样数字环境与物理环境之间才能有着平滑的过渡，用户在这样的混合空间中才能够更加的沉浸。用户界面、智能设备、移动计算是我们关注的焦点，而这些同样需要更加符合身体需要的界面隐[47]喻。我们很幸运，正处于移动计算蓬勃发展的时代，智能手机或智能平板电脑使计算更容易融入到现实空间中而无需端坐在电脑前。目前的智能终端已经具备足够的计算能力，以完成较为复杂的视觉效果显示及交互功能实现，各种传感器的普遍应用及高带宽无线网络的普及，也给移动智能终端提供了各项数字技术实现的硬件支持。无论是主流的Android系统、IOS系统还是WP系统，自然化的人机交互方式使用户在通过移动智能终端与环境交互时更加自然、流畅。本文将根据旅游者在旅游中的认知特点，设计一款基于增强现实技术的数字旅游系统。为了更好的完成所要实现的效果，现对该系统的主要技术要素做简要分析。3.1.1虚拟空间建构技术通过虚拟空间建构技术，制作实时的、三维的虚拟环境。目前主流的三维场景建模平台主要有3dsmax、Maya等，利用这样的软件平台，可以制作较为逼真的三维物体形象，通过绑定骨骼、蒙皮等步骤，录制相应的虚拟物体运动动画，三维场景中的模型就建构完毕了，而这些过程的实现往往需要较为高深的美术功底，较为熟练的软件操作技术，以及大量的建模时间。模型建立之后，便需要与模型进行实时的交互，这一过程往往在游戏引擎中完成，目前较为主流的用于移动设备的三维游戏引擎是Unity3D，如图3-1。将模型导入Unity3D场景中，绑定特定的动作脚本，用户便可以与虚拟物体进行简单的交互，当然不同的交互方式需要不同的脚本去实现，这些过程的实现也需要较为熟练的引擎操作技术，以及较强的脚本编写的能力。通过上述的一系列工作，针对不同的旅游环境和旅游行为，制作不同预设-21- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文的虚拟空间、虚拟交互方式和虚拟信息，为了弥补现实空间的不足，或更好的为游客解释说明，虚拟物体不止一个，交互方式也不止一种，如何合理的构建虚拟空间，利用三维物体模型、声音、图片、文字等信息传达方式相互结合，使用户易于接受易于操作也是值得考虑的问题。图3-1虚拟空间构建技术3.1.2地理位置定位技术目前，地理位置定位技术在许多领域都有着较为广泛的应用，它是利用各种定位手段获取经纬度坐标的技术。定位技术随着近几年的移动互联网的发展也发展迅速。无论是车载导航还是我们常常使用的微信等软件，这些软件的迅速升温是因为移动互联网的迅速崛起，而移动互联网的崛起又与移动智能终端的不断发展息息相关，同时这一切也在影响着我们的生活，为我们服务。旅游是一种体验式的活动，增强现实技术是以现实空间为设计基础的，所以旅游者置身于旅游空间之中是必要的也是必须的，因此在数字旅游中地理位置信息变的格外重要，人往往不熟悉其所在的旅游环境，并不能很清楚的找到所要到达的地点，这也是为什么当我们外出旅游时都要事先查好旅游路线，甚至一到旅游地便会买一张当地的地图以便我们旅游目的地的查找，避免旅途的困扰，节约时间。而当今的数字技术已经完全可以提供这样的旅游服务，无论是利用GPS定位还是通过基站的三角定位，或是通过网络定位，其精准度各有不同，但都能够提供旅游者较为准确的地理位置信息，而目前的移动智能终端都具备如此的功能。难点是将地理位置信息整合到混合空间的导航中，并通过地理信息引导旅游者的旅游路线。-22- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文在本设计中，除了定位以外，我们还要在地图上提供旅游者各旅游目的地的旅游信息，如图3-2，通过这样的服务，旅游者不但不会迷路，可以很方便的选择自己的旅游路线和旅游顺序，还能很方便的找到想要去的地方，并且能够通过文字、图片或声音的方式提前了解旅游目的地。图3-2地理空间定位技术3.1.3增强现实技术通过对第二章的分析，我们知道，增强现实技术是数字旅游设计的核心，而增强现实技术的三个主要技术内容包括：虚实结合、实时交互、三维注册[48]。增强现实技术的难点是三维注册技术，即虚拟物体如何与现实空间完美融合而不受到观察视角变化的影响。本设计利用高通公司的vuforia增强现实技术支持，并在其核心技术的基础上进行了个性化的设计并进行了有针对性的改进，该核心技术的优势是可以进行普通图片的标定，并可以实现多种方式的互动。为了让移动交互设备达到三维注册的目的，必须借助标记图案来标记定位，将置于现实空间中的图片或彩绘制作成标记图案，如图3-3，而标记图案的选取与设计既需要标记图案既能够达到识别标准，又需要方便被查找，还不-23- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文能破坏旅游空间的整体环境氛围。可以说标记图案的选取既是非常重要但却又非常困难的。图3-3增强现实技术有了这三项技术的支持，我们便可以勾勒出基于增强现实技术的数字旅游设计系统雏形了，这是一款基于移动平台的应用产品，可以通过地理信息定位技术为游客提供旅游地的地图服务和路线推荐服务，当旅游者到达指定的旅游地点时，可以在目的地找到相应的标记图案，通过增强现实的方式，将虚拟场景整合到现实场景中，并通过移动平台的传递给旅游者。旅游者凭借各感知器官获取混合空间中的信息，并可以通过各种交互方式，与混合空间中的现实物体或虚拟物体进行交互，从而达到对旅游目的地的认知。同时旅游者可以通过与混合空间的交互及对旅游空间的深层次认知而获得旅游的愉悦感。3.2数字旅游设计的功能要素有了技术的支持，便可以进行功能上的设计，功能设计要符合旅游者的旅游需求，所以我们必须了解数字旅游设计的功能设计要素，以便针对各要素，选择性的利用技术来实现该数字旅游设计的主要功能。-24- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文3.2.1主客体要素主体要素。数字旅游中的认知主体即旅游者，旅游者对于旅游中的环境有着能动性的认知，不同的年龄、性别、民族、生活习惯以及所从事的职业都会影响在旅游中的认知重点，例如，年龄大的旅游者相对于年龄小的旅游者更侧重了解历史及文化内涵，而年龄小的旅游者则更侧重体验效果。女性旅游者更喜欢欣赏美好事物，而男性旅游者更喜欢挑战自我，寻求刺激。此外，旅游者的旅游经验同样决定着旅游活动，经常旅游的旅游者对旅游环境及大部分旅游方式都有着较为全面的了解，所以常规的旅游方式不足以吸引这类游客，所谓“五岳归来不看山，黄山归来不看岳”，一方面体现了五岳及黄山的重要地位，在现在人眼中，同时也说明了登山旅游千篇一律的旅游方式和旅游主题的特点。客体要素。数字旅游中的认知客体即旅游环境，旅游环境既能体现旅游地的特点，也是游客进行旅游认知的主要对象。而旅游环境除了可见可感的自然条件外，同样与其深厚的文化背景有关。无论是哈尔滨的冰雪文化，内蒙古的草原文化，还是西安的古城文化，或是西藏的藏传佛教文化，他们吸引着无数的游客驻足，并不是全因为其客观存在着的冰雕、草原、城墙、寺庙，而更多的是其深层次的文化内涵，冰雪文化的恢宏与豪迈，草原文化的悠扬与壮阔，古城文化的历史感与沧桑感，藏传佛教的神秘与虔诚。为了展现数字旅游空间交互的主客体要素，本系统也应分别融入其主客体的主要需求。为了体现主体性，设计中要体现以人为本的理念，在产品使用过程中，即应该考虑让旅游次数较少的旅游者很方便的了解旅游目的地，还应该考虑让旅游次数较多的旅游者体验到更多的旅游方式，通过不同的交互方式，让旅游者在每一个旅游目的地都感受到不同的旅游体验，从而让其在旅游过程中一直保持兴奋状态。设计中还要针对个人因素的影响，交互与非交互并存，欣赏与挑战同步，让旅游过程中有松有驰，让不同性格的人满足不同的需求。为了体现客体性，设计中要时刻体现旅游文化内涵，让旅游者在旅游过程中时刻感受到旅游地独特文化意蕴。3.2.2时空要素在本设计中，时间要素包含两个层面，一个是旅游体验的时间要素，另一个是旅游内容的时间要素。在旅游过程中，旅游者将时间嵌入式地分配于他们所置身的空间，同时其空间行为又被时间性地建构起来形成完整的旅游体验[49]。所以说，游客的旅游空间变化是根据旅游的时间要素来决定的，在旅游-25- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文中，旅游者通过旅游时间的长短来控制旅游空间的变化节奏，与空间要素一起构成了旅游体验的整体结构。在另一方面，旅游内容同样需要时间要素，在旅游中旅游者往往对特定旅游空间的历史文化背景有着浓厚的兴趣，但由于时间的限制，旅游者只能通过现在的古代遗迹以及故事侧面了解当时的情景。我们知道，虚拟空间不受时间限制，在混合空间的设计中，为了体现时间要素，可以通过虚拟的方式跨越时间，将现实空间中文化遗迹的当年风貌通过增强现实的方式显现在现实空间中，与现实空间融为一体，从而实现内容上的时间跨越。旅游过程中不但有旅游的时间节奏，还要有较为清晰方便的旅游路线，这便是旅游的空间要素，在设计中，针对特定的旅游目的地，需要一套较为合理的旅游路线，好的旅游路线可以花最少的时间，最近的路程，完成最优质的旅游活动，所以在设计中提供合理的旅游路线非常重要。此外，旅游是通过身体完成体验活动的，对于与环境空间交互的需求也强调了其空间要素，旅游者必须置身于可见、可闻、可感的真实空间中才能够完成各项旅游交互活动。3.2.3叙事性要素在空间中，叙事可以引申为人们在游历空间的过程中，通过对空间中叙事媒介的解读，产生一系列相关事件与情节的记忆和联想，是一种讲故事的叙事方式表达有意味的空间图景，构建一种充满事件与生活细节的空间情境，使人们获得认知与体验。目前的旅游方式往往都是走马观花，每个景点之间并没有丝毫联系，只是一个一个独立的旅游空间，在旅游者游历过后，并不能在脑海中形成系统化的旅游地概念，在旅游者的记忆中，旅游地是离散的、点状的，因此不能形成较为深刻的认知记忆。在本设计中，要考虑叙事性的要素，通过旅游的叙事，将旅游路线中的各景点以讲故事的方式联系起来，这样，在旅游者的记忆中，旅游地便是成体系的，网状的或是线性的，通过叙事内容强化旅游的记忆。格式塔心理学认为，任何完整的结构都不是几个简单部分相加组成的，而[50]是都有其内部的系统性。对于旅游地各景区的路线设计，除了上文中要考虑的空间因素外，叙事性的因素往往是更关键的。而叙事的方式并不止一种，可以通过空间的客观环境实现，也可以在文化内涵上下功夫。我国著名的苏州园林，在空间布局上便采用了叙事的手法，使旅游者身临其境，漫步园林中时，从步入园林到走出园林，宛如穿过了一幅美丽的画卷，而各景点与景点的衔接，空间与空间的过度，透露出很强的空间叙事性。再例如，沿着哈尔滨的东大直街，耸立着几座漂亮的西式教堂，而沿着大街再走下去，就会看到一座-26- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文中式的佛寺极乐寺，这几个景点独立看都是建筑文化的瑰宝，都具有较高的旅游价值，但游客们虽然知道这几座教堂和佛寺但并不知道它们的关系，相传欧洲人先后在东大直街上建立几座教堂，而以当时中国人的眼光，从风水上讲，这条街正是哈尔滨的“龙脉”，为了镇住洋人们的气焰，保住我们自己的“龙脉”，便在“龙首”的位置建造了中式的极乐寺。故事是传说也好，有史料记载也罢，通过这则故事，都能够将景点以文化叙事的方式联系起来，让旅游者对各个小景点有着整体上的认识。到此，对数字旅游空间交互设计的要素也已经有了一定的认识，我们在技术骨架的基础上，又添了血肉，对于交互设计系统也有了功能上的框架：首先要满足不同用户的不同需求，给人以耳目一新的旅游体验，同时注重旅游目的地文化，有针对性的设计具有独特文化内涵的混合空间；其次是对于时间与空间尺度上的把握，在功能上不但要满足人的旅游需求，还要有意识的调整旅游者的旅游节奏，提供最为方便简洁的旅游路线，让旅游者在旅游的时空转换中有松有驰，获得最好的旅游节奏和旅游体验；最后一点也是最重要的一点，旅游路线的选取要满足叙事性要素，通过讲故事的方式，让旅游者将各个景点系统的联系在一起，增强旅游者的记忆，从而加强旅游者的旅游感知和旅游认知。3.3数字旅游设计的情感要素3.3.1基于混合空间的多维设计在混合空间中，旅游者在体验现实三维空间的同时，还能体验到虚拟环境空间营造的多维空间，混合空间内的多维空间不但满足旅游者的认知需求，还满足了旅游者的情感需求。旅游者在多维空间中能够充分融入自己的情感，与现实空间相比，多维的混合空间给予旅游者更多的情感空间。2009年年末，《阿凡达》的热映让那个冬天不太冷，而为何《阿凡达》如此的受到关注，有人把它的成功归功于震撼的3D体验，有人把它的成功归功于炫丽的画面，有人甚至认为卡梅隆本人就是该片的最强有力的广告。不错，《阿凡达》从电影技术角度讲确实为电影界开创了一个新纪元，但在技术的支持下，其深层次的内涵才是观众们真正追求的。科技的高速发展带来的环境破坏、战争、能源危机、资源分配不均等等，而这一切人类无法解决的问题，在一个虚幻的空间中得到了解决，这个美丽的世界是那么的令人向往。而通过3D成像技术和玄妙的电影特技，使这个空间那么的真实，宛如置身其中，因此，观众的一切欲望在这个空间被释放，用弗洛伊德的话来说，是人的本我得-27- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文到了“想象性的满足”。也就是说，影片为无意识地处于现代社会各种危急之[51]下的人创造了一个乌托邦的世界。技术是构成这个乌托邦的世界的基础，而真正吸引票房的是这个乌托邦世界所呈现的多维情感。因此，在数字旅游者设计中，我们要通过增强现实技术，建立一个类似的乌托邦世界，通过情感化的多维展现，将旅游者吸引其中，给旅游者一个全新的混合空间视角。在这个多维空间中，旅游者所向往的世界被呈现在现实世界中，旅游者的情感欲望得到了释放与满足，旅游者能够获得前所未有的情感体验。3.3.2基于交互空间的联觉设计联觉是一种心理效应，指通过一种或多种感觉刺激而引起其他感觉的反应，我们经常所说的“望梅止渴”即是联觉效应，通过视觉观看到的梅而引发味觉上的反应。从生理学角度来说，大脑内部有各个感觉的专门区域，但是不同感觉区域之间偶有联系发生，从而建立一种暂时性地神经联系，从感官反应延伸至心理反应。在基于增强现实技术的数字旅游设计中，由于移动设备的限制，旅游者只能通过视觉、听觉和简单的触觉来感知虚拟空间。而在旅游者旅游过程中，旅游者有着从各感官获取信息的需求，联觉设计可以帮助旅游者在有限的感知方式中获得更广阔的情感空间。物体的外观是视觉信息，但却能通过不同颜色、形状、运动等搭配形式形成嗅觉、味觉、听觉等不同感官的联觉。例如，柠檬黄会带给人酸的味觉联觉，杂乱凹凸的表面形态给人以粗糙的触觉联觉，杂乱中带有规律的颜色搭配给人以明快的听觉联觉。声音同样可以产生类似的联觉，《高山流水》这一经典曲目描绘的便是一幅美丽的画面，通过听觉产生视觉联觉，不同的节奏、音色、响度都会影响声音所带来的情绪上的联觉。因此，联觉在设计中不但起到了弥补虚拟感官信息量缺失这一不足，还能够通过音、画的整体的设计，从整体上渲染旅游者的感知环境空间和情感空间。联觉在功能上，还有沟通设计者与使用者情感的作用。通过联觉设计，旅游者在旅游过程中在混合空间中感受联觉带来的多感官感受，而这种多感官的感受并不是客观存在，而是建立在旅游者心理上的联觉反映，因此，每一个旅游者的联觉感受都与设计者设计的大致相同而又都不一样，比如每个人心中想象一个苹果，由于每个人的情感不同，有的人喜欢大苹果，有的人喜欢绿苹果等等，于是每个人心中的这个苹果从外形、颜色、大小等方面都不可能完全相同。所以，联觉设计不但给了旅游者无限的感知空间，还通过融入旅游者的情感，使旅游者在旅游空间中尽发挥自己的想象，释放自己的情感。-28- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文3.3.3基于叙事空间的情感化设计如今的数字化产品设计除了重视产品的功能、质量等因素外，“以人为本”的情感因素越来越受到重视，随着时代的发展，科技的进步，人们已经不必担心产品是否可以满足自己的功能上的需求，而更加注重使用体验和情感诉求的满足，在注重产品理性功能的同时还同样重视产品的感性功能。情感是具有强制性和压迫性的人类体验，把用户的活动、思想、感觉、渴望、目标、习惯和价值观等转换到产品设计中将会触发用户积极的相关情感反应并促进用户的使用体验。在《设计心理学》一书中，作者指出，一项设计必须考虑三种不同的水平：本能的、行为的和反思的。本能水平的设计关注的是外形即外部特征，行为水平的设计关注的是操作即产品功能，反思水平的设计关注的是形象和印象[52]即产品背后的文化内涵。外形可以理解为产品的外部特征，包括产品的形状、颜色、尺度、运动等，产品的外部特征是最先影响用户的情感的。例如，红色给人以热烈的情感，蓝色给人以冷静的情感，高饱和度会给人以活力的情感，灰暗的色调会激发人的消极情绪；圆润的外形给人以柔和的情感，尖锐的外形给人以紧张、负面的情感；快速的运动给人以紧张感，缓慢优雅的运动给人以安逸感等等。功能是产品的特定功效和性能，它作用于用户使用产品过程中并通过其质量的好坏影响用户的情感。例如产品的可用性、易用性都会给用户带来积极的情感变化，如今的产品大都功能强大，故而操作过于复杂，在重视可用性时忽略了易用性的重要性，使用户在使用过程中受到操作阻碍并产生挫败、沮丧的消极情感。所以在产品设计中要兼顾产品的可用性和易用性等多方面因素，给用户以积极的情感体验。文化因素作用于用户使用产品之后，在用户心中产生的对产品的心理形象和印象。比前两种因素感知的都要晚，但作用时间却是最长的。在产品设计中既要考虑产品文化又要考虑用户的文化，尽量通过设计使产品与使用者很好的产生文化共鸣，引发使用者的情感共鸣。好的反思层面设计能够营造用户关注的文化氛围，从而影响用户的积极情感。在数字旅游设计中，同样要注重对这三个水平的设计。首先根据不同的主题和旅游内容，通过增强现实的方式，将具有特定形状、颜色、大小、运动方式的虚拟物体叠加到真实场景中，以满足不同的情感需求。其次在功能方面要实时保证数字旅游设计中可用性和易用性的平衡，在让旅游者运用该产品时既能实现所需的功能又能保证操作自然方便。最后，也是最重要的一点，要实时关注产品的文化特性设计，这一点对数字旅游产品设计来说更为重要，因为旅-29- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文游者与旅游地往往处在不同的地域，所以其必定存在地域差异和文化差异，文化背景也是旅游者对旅游地情感注入的主要方面。在数字旅游设计中，通过增强现实技术，营造旅游内容的叙事性空间，在叙事空间中通过对文化信息的传递及传播，促进旅游者的情感注入，引发情感共鸣，从而获得更佳的数字旅游体验。3.4本章小结虚拟空间建构技术、地理信息定位技术、增强现实技术构成了数字旅游设计的主要技术要素，技术要素是本设计的主要支撑框架，相当于设计的骨骼；主客体要素、时空要素、叙事性要素构成了数字旅游设计的空间交互要素，空间交互要素是本设计的功能性要素，相当于数字旅游设计设计的血肉；多维要素、联觉要素和情感化设计构成了数字旅游设计的情感要素，情感要素能够与使用者产生心灵上的共鸣，相当于设计的灵魂。通过对各种要素的总结分析对数字旅游设计进行了全面的阐述，为数字旅游设计的实现提供了技术理论支持，指明了数字旅游设计的设计方向和在设计过程中的注意事项，同时，各种设计要素考虑到了旅游认知体验、情感体验以及审美体验，为下文的设计得以顺利进行做好了设计上的铺垫。-30- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文第4章基于增强现实技术的数字旅游实证体验分析4.1基于增强现实技术的数字旅游设计实现4.1.1数字旅游设计的内容实现为完成基于增强现实技术的数字旅游实证体验分析，在前文的理论研究及主要的设计要素的分析基础之上，本文设计了一款以哈工大校园旅游为主题的数字旅游系统，该系统基于增强现实技术，融合了多种技术要素、功能要素以及情感要素。该系统的数字旅游路线为哈工大主楼、哈工大图书馆、格物楼、致知楼、诚意楼、正心楼。通过基于增强现实技术的哈工大数字旅游设计，既能够欣赏到6处景点的风景，又能够了解到主楼、图书馆及四座教学楼的建筑历史及文化内涵。哈工大主楼是哈工大的标志性建筑，以主楼为旅游地的旅游设计通过增强现实技术将哈工大的最新宣传片加载到真实场景中，可以让旅游者在对主楼参观时对哈工大形成一个初步的认识。图书馆是获取知识的地方，在对图书馆的设计中融入了竹简的元素，通过增强现实将一个写有《礼记·大学》内容的竹简呈现在旅游者面前，了解接下来要游览的主要内容。为了体现格物楼的特点，针对格物楼的数字化设计加入了地球仪形象以体现探究事物的本质这一含义。致知楼是哈工大的大教室楼，在这里学生们获取知识，丰富阅历，因此致知楼的数字化设计包含了阶梯教室的形象，以展示致知楼内部的学习氛围。诚意楼下的树下老人是哈工大人无所不知的人物，他的故事感动了所有工大人，而对知识、对学子的热忱正体现了诚意这一精神境界，在诚意楼展现树下老人这一主题再合适不过了。最后的正心楼是一栋现代化的教学楼，也是旅游的终点，在该景点的数字设计中既体现了哈工大教学楼的现代化特点又体现了科技型特色，展示内容为健身房和机械臂，以体现正心楼与时俱进的特点。4.1.2数字旅游的设计功能实现“格物，致知，诚意，正心”出自《四书·大学》，“古之欲明明德于天下者，先治其国；欲治其国者，先齐其家；欲齐其家者，先修其身；欲修其身者，先正其心；欲正其心者，先诚其意；欲诚其意者，先致其知，致知在格物。”四书五经包涵了儒家先哲的思想和智慧，《大学》中的八目“格物，致-31- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文知，诚意，正心，修身，齐家，治国，平天下”即是对读书人从内在修养到外在治国平天下事工的各个阶段的描述，即“内圣外王”。“内圣”是“外王”的基础，“内圣”的事情办好了才有可能达到“外王”。而大学时光是青年提升自身素质的“内圣”阶段，哈尔滨工业大学将四座教学楼分别命名为格物楼，致知楼，诚意楼，正心楼，正是希望哈工大学子能够在大学阶段修炼好“内圣”，踏入社会后为国家贡献力量。该设计的叙事性要素体现在该设计带领旅游者从走了一段求学路，首先进入学校（哈工大主楼），取书（图书馆），探究事物的原理（格物楼），获取知识（致知楼），意念得到了升华（诚意楼），内心得以端正（正心楼），之后便可以走出校园，报效国家，这样一段古人求学的历程。在功能上，该系统包括两部分，第一部分为数字导航部分，通过数字地图和实时的地理位置信息，引导旅游者的旅游路线，如图4-1所示，路线中包括哈工大主楼、图书馆、格物楼、致知楼、诚意楼以及正心楼，在地图中分别以该建筑的图片显示，同时，旅游者的位置以小红球的方式实时显示在地图上，当旅游者位置走近某一景点时，该景点便会激活，旅游者便可以进入相应的介绍界面以及增强现实界面；第二部分为增强现实旅游体验部分，在每一处景点位置，旅游者都可以通过切换基于增强现实技术的数字旅游系统进入增强现实界面，通过该部分可以与预先放置于景点中的标记进行增强现实互动，将虚拟信息与现实世界进行互动，互动内容包括视频、声音、3D模型等等，通过互动，旅游者可以获取相应的旅游地的历史文化信息，从而形成旅游认知。图4-1数字导航及切换菜单-32- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文4.2数字旅游设计的认知体验测量基于增强现实技术的数字旅游体验包括三个层面，分别为认知体验、情感体验以及审美体验，审美体验是建立在认知体验和情感体验基础上的整体体验。通过对前文的分析，认知体验是基于增强现实技术的数字旅游设计的理论基础，认知体验对旅游者来说十分重要，是评价旅游地好坏的主要标准，也是评价数字旅游设计产品好坏的主要标准。所以，对该数字旅游系统的体验分析重点是认知体验分析，需要深入客观的测量与评估，而情感体验同样影响着旅游者对数字旅游产品的满意度，可作为辅助测量对象进行调查测量。其综合结果会影响旅游者对旅游活动的整体审美体验。4.2.1数字旅游设计的认知体验测量方法4.2.1.1实验目的以增强现实技术的数字旅游对人认知体验的影响研究理论为基础，通过旅游者使用基于增强现实技术的数字旅游设计与使用普通数字旅游设计的对比，检验是否旅游者在空间认知、信息获取以及交互体验上存在着较大的差异。4.2.1.2实验假设依据实验目的的内容，本实验假设分为三个部分：（1）空间认知程度旅游者使用基于增强现实技术的数字旅游设计与使用普通数字旅游设计相比，所带来的空间认知能力更强。（2）信息获取程度旅游者使用基于增强现实技术的数字旅游设计与使用普通数字旅游设计相比，信息获取程度更强。（3）交互体验程度旅游者使用基于增强现实技术的数字旅游设计与使用普通数字旅游设计相比，交互体验程度更强。4.2.1.3实验内容本实验的实验参与者是10名不熟悉哈工大历史及环境的人，年龄被限定在20—40岁。因为这一年龄段的用户有足够的能力和认知水平去使用数字化产品，也是本设计的主要目标用户群体。使用的测试平台是为本实验专门开发的基于增强现实技术的数字旅游设计系统和现有的哈工大数字地图应用系统（http://map.hit.edu.cn），如图4-2。两组系统中都含有哈工大主楼、哈工大图书馆、格物楼、致知楼、诚意楼、正心楼等标志性建筑的位置及其他信息。本实验分两部分，第一部分是系统使用过程部分，在这部分中，用户被平均分成两组，每组5人，通过两种平台对哈工大进行数字旅游，旅游过程要包括主楼、图书馆、格物楼、致知楼、诚意楼、正心楼，并在浏览过程中实时回-33- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文答工作人员的问题，并将感受大声说出来，以便工作人员记录。第二部分是使用后调查部分，在用户使用数字旅游产品进行哈工大校园旅游之后，要完成两项测试：绘制哈工大标志性建筑的空间位置即哈工大在旅游者脑海中的心象地图；完成哈工大数字旅游认知信息获取表。图4-2哈工大数字地图应用系统（http://map.hit.edu.cn）4.2.1.4实验方法本实验将认知体验分成了空间认知程度、信息获取程度以及交互体验程度三个维度进行测量与评估，在实验过程中，针对三个维度，分别运用了三种实验方法，以求信息的可靠性、真实性。（1）心象地图绘制法心象地图是指通过多种手段获取地理环境信息后，在人脑中形成的关于认知环境的空间概念。心象地图与实际地图的差异直接影响着旅游者对旅游环境的空间认知程度。通过对比两组实验的心象地图，可以直观的看出两组实验对象空间认知的强弱关系，从而了解两种数字旅游平[53]台所带来的不同的空间认知效果。（2）信息获取量表法该量表主要用于检测旅游者信息获取程度这一维度，量表的内容涉及旅游信息的广度与深度。通过量表的方式，了解旅游者通过两种数字旅游方式对旅游地的信息获取度及对信息的记忆程度。量表得分越高，证明对旅游地的信息掌握的越多也越牢固，从而间接的了解旅游者对旅游地的认知情况。（3）发声思考法由于本设计是基于移动平台的数字旅游设计，用户在使用过程中处在不断运动的状态，在针对其交互感知这一维度进行测量时，-34- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文对用户生理指标的测定显得格外困难，用于普通生理测定的脑感、眼动、皮温皮电等生理指标都很难捕获。而发声思考法是移动人机交互研究的主要研究方法，最初的想法是1985年爱立信和西蒙提出的，目前被广泛应用于移动人机交[54]互产品的用户体验研究。在实验过程中，参与者在使用产品的同时，实时完成工作人员交给的任务，并把自己的感受实时地大声说出来，参与者要告诉工作人员他们在整个使用过程中都在想什么。而工作人员在整个过程中要在不打扰用户使用产品的同时引导参与者完成相应的交互任务，并引导参与者将感受大声说出来。通过对比两组实验的发声思考数据，了解用户的交互体验程度。4.2.2数字旅游设计的认知体验测量结果分析4.2.2.1测量数据整理对实验的数据进行收集与整理，在实验过程中和实验过程后分别得到三组数据，对三组数据分别进行整理与统计，得出了以下实验结果。1.心象地图数据整理。实验要求被试在使用完产品后凭借回忆画出旅游过程中经历的6处景点（哈工大主楼、图书馆、格物楼、致知楼、诚意楼、正心楼）的相对位置及空间关系。对两组用户的心象地图进行整理，对符合绘图规范的心象地图进行筛选，其中每组均有三个有效地图。对两组用户的心象地图进行对比分析，如图4-3，4-4，发现两组的心象地图并没有显著的差异，与实际地图相比，各个景点的相对空间位置几乎相同。说明两组用户在不同数字旅游平台中所获得的空间认知差异不明显。但两组地图的方向有着显著的不同，基于增强现实技术的数字旅游设计组的方向感大致正确，符合客观的地理方向，而普通数字旅游组的实验结果与真实方向不同。-35- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文图4-3基于增强现实技术的数字旅游设计心象图图4-4普通数字旅游设计心象图-36- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文2.量表结果数据整理。对两组用户共10人进行认知信息获取量表收集整理，量表共设7个问题，每个问题的度量标准为1-5分。将10分收集回来的结果按照使用平台方式的不同分成两组，对每一组的5个结果进行综合统计并做平均分处理，结果如表4-1，4-2所示，基于增强现实技术的数字旅游设计组总分高达27分，而普通数字旅游设计组只有13分。通过量表数据可以发现增强现实数字旅游组的平均分要明显高于普通数字旅游组。测试对象在使用基于增强现实数字旅游设计时，通过虚拟信息与现实世界建筑的互动，能够清晰地建立起对6处景点的认识，尤其是旅游景点的历史、文化以及主要内涵方面。而在使用普通数字旅游方式时，测试对象仅能获得旅游景点的大致方位和简单的信息介绍，无法达到亲身体验的效果，更是无法明白格物楼、致知楼、诚意楼、正心楼名字背后所蕴含的深层含义，因此，使用基于增强现实技术的数字旅游设计的测试对象的表现要明显好于使用普通数字旅游的测试对象。表4-1基于增强现实技术的数字旅游设计认知信息获取表认知信息获取描述分值（1-5分）1.我了解哈工大主楼所在学院的主要科研方向42.我清楚图书馆的馆藏信息33.我能清晰的辨认哪座楼是诚意楼54.我知道各教学楼名字的关系45.我了解致知楼名字的文化内涵46.我知道正心楼的建筑历史37.我对四座教学楼的建成时间顺序、文化涵义有清晰的认识4总分27表4-2普通数字旅游设计认知信息获取表认知信息获取描述分值（1-5分）1.我了解哈工大主楼所在学院的主要科研方向22.我清楚图书馆的馆藏信息13.我能清晰的辨认哪座楼是诚意楼44.我知道各教学楼名字的关系25.我了解致知楼名字的文化内涵16.我知道正心楼的建筑历史27.我对四座教学楼的建成时间顺序、文化涵义有清晰的认识1总分133.发声思考数据整理。对实验对象在使用基于增强现实技术的数字旅游与普通数字旅游方式时的表情、动作进行整理与分析，发现基于增强现实的数字-37- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文旅游设计组的成员在使用过程中表情丰富、动作多样，并在使用过程中有着不同的感受体验；普通数字旅游设计组在使用过程中表情单一、动作单一，在使用过程中并没有多样的感受体验。说明基于增强现实数字旅游设计与普通数字旅游设计相比，用户的交互体验性更强。表4-3基于增强现实技术的数字旅游设计交互体验描述表动作行为描述言语行为描述点击画面、手指滑动好神奇呀，以前从没体验过点按现实标定很有意思，这是怎么实现的目光在现实与屏幕中切换还想再试一次到处走动感觉不错，会推荐给同学朋友惊奇、微笑、思索原来这里的历史是这样的表4-4普通数字旅游设计交互体验描述表动作行为描述言语行为描述点击画面这个我该怎么用目光锁定在屏幕上它们的位置关系是这样的呀坐着不动这个楼的楼顶很有意思面无表情偶尔紧皱眉头在这个里面方向感不强呀从实验的数据结果及用户在实验过程中的直接反馈可以得知，用户在使用基于增强现实技术的数字旅游设计和普通数字旅游设计两种方式进行数字旅游时，用户在空间认知方面没有明显差异；用户在信息获取和记忆方面具有显著差异；用户在交互体验程度方面具有显著差异。4.2.2.2测量结果分析对数据结果进行分析，可以得出以下结论。首先，在用户空间认知方面，本设计和哈工大数字地图应用系统中都包含地图导航部分，而两者的导航能力相当，但本设计的导航部分是基于谷歌地图的导航设计，在导航过程中，会实时显示用户所在位置，并且导航地图的地理坐标准确，方向正确。而在哈工大数字地图系统为了更好的呈现哈工大的全貌，使用了与普通地图上北下南左西右东不一样的方向视角，这一点用户很难注意以至于虽然绘制的心象地图的空间位置准确但方向感是错误的。在信息获取与记忆方面，由于基于增强现实技术的数字旅游设计的互动性及趣味性，用户能够在交互中获取相应的信息，便于记忆，更符合人的认知方式。此外，设计的叙事性将信息内容有机的串联起来，让用户在使用过程中以故事性的方式记忆，并在故事中融入历史及文化元素，不仅能让用户对旅游地-38- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文产生更深层次的了解，还能够引起记忆联想，加深了旅游者的记忆。而普通数字旅游在使用过程中只有简单的文字、图片和模型供使用者获取信息，并且信息获取无目的性，信息繁杂、形式单一、交互方式单一，且信息之间没有很强的关联性，不利于用户信息的获取和记忆。在交互体验方面，基于增强现实技术的数字旅游设计将用户置身于真实旅游环境中，用户用身体感知真实世界，并通过各种交互方式与现实和虚拟的混合世界进行交互，用户交互体验更好，并能够带动全身心运动。而普通数字旅游交互形式单一，基本都是靠鼠标和键盘进行交互，没有达到全身心的投入，不能形成较好的交互体验。4.3数字旅游设计的情感体验测试4.3.1数字旅游设计的情感体验测试方法4.3.1.1测试目的情感体验的好坏直接影响到用户的产品使用满意度，在本实验中通过对基于增强现实技术的数字旅游设计与普通数字旅游设计进行情感体验测试，检测相对于普通数字旅游设计，基于增强现实技术的数字旅游设计是否能够带给用户更好的情感体验，进而验证该设计是否能够拥有较高的用户满意度。4.3.1.2测试内容本测试借用数字旅游设计的认知体验实验的10名实验者，在两组参与者使用两种数字旅游方式对哈工大进行数字旅游之后，对其进行数字旅游设计的情感体验测试。针对数字旅游设计的情感体验测试，设计《数字旅游情感体验量表》，并用其最后得分衡量用户的情感体验质量，并间接得出用户对两种数字化旅游产品的满意度。[55]《数字旅游情感体验量表》是基于《游客满意度和行为意向的量表》而设计的，该量表针对性强，覆盖面广，具有良好的效度和信度，可以用于本次的测试。4.3.2数字旅游设计的情感体验测试结果分析回收测试对象所填写的量表，得到10份有效量表，通过对数据进行整理分析，得出如下结果，如表4-5，4-6所示：-39- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文表4-5基于增强现实技术的数字旅游设计情感体验表旅游情感体验量表分值这次旅游体验让我感觉很新鲜5在这次旅游体验过程中我感觉很快乐5在旅游体验过程中我感觉很悠闲舒适4在旅游体验中我忘却了日常的琐事和烦恼3.5这次旅游过程的美好回忆值得我向朋友津津乐道5情感体验总分22.5表4-6普通数字旅游设计情感体验表旅游情感体验量表分值这次旅游体验让我感觉很新鲜2在这次旅游体验过程中我感觉很快乐3在旅游体验过程中我感觉很悠闲舒适3.5在旅游体验中我忘却了日常的琐事和烦恼3这次旅游过程的美好回忆值得我向朋友津津乐道3情感体验总分14.5对上述的实验结果分析发现，基于增强现实技术的数字旅游设计组的情感体验要明显高于普通数字旅游设计组的情感体验，从各个方面都有着不同程度的体现，尤其在感觉新奇、感觉快乐、美好回忆这三个方面方面，增强现实技术能够帮助旅游者建立更好的旅游体验。从数据中可以看出，基于增强现实技术的数字旅游设计组在用户情感体验方面具有较大的优势，因此，能够间接的说明用户在使用基于增强现实技术的数字旅游设计构成中，具有更高的用户满意度。分析其原因，主要有以下几个方面：通过对基于增强现实技术的数字旅游设计情感要素的分析中可以发现，基于增强现实技术的数字旅游设计考虑到用户的主观因素，融入了多维设计、联觉设计等情感化设计，并通过本能的、行为的和反思的三个层面考虑情感化设计的重要性，以此情感化设计基础的设计更能够考虑到用户的情感因素，因此可以直接影响用户的情感体验。通过对基于增强现实技术的数字旅游设计功能要素的分析中还可以发现，在产品功能方面考虑到了主客体要素、时空要素、叙事性要素，这样的功能设计从其内容形式上更能够引起用户的共鸣，更容易引发用户情绪与情感的释放，因此可以间接的影响用户的情感体验。从技术特点上讲，增强现实技术本身便营造了含有混合信息与混合交互的-40- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文混合空间环境，用户处在这样的环境中，能够带来更好的交互体验，更能够与环境进行深层次的交流，深层次的交流带给了用户心灵上的共鸣与情感上的抒发，用户的情感得以释放并升华，因此影响用户的情感体验。4.4数字旅游设计的用户体验分析4.4.1数字旅游带来的认知体验通过数字旅游的认知体验实验可以了解到，相对于常规的数字旅游方式，基于增强现实技术的旅游设计通过虚拟信息与现实世界旅游景点的互动，的确能够帮助旅游者提高旅游认知，使旅游者能够更好地感受旅游地。而旅游认知直接影响旅游者对旅游地的评价，因此，旅游地形象的建设离不开好的旅游认知，更离不开旅游者在旅游地的认知体验。从前文中的分析我们了解到，旅游者的旅游认知的提高有两个途径，即提高旅游感知或提高旅游交互体验。而增强现实技术正是通过这样的方法，在旅游感知和旅游交互体验两方面促进旅游者的旅游认知。此外，基于增强现实技术的数字旅游设计还暗含着第二代认知科学的主要观念，即具身认知观念，皮亚杰的认知理论的核心是认知主体与环境的交互活动，正是具身认知的理论核心，增强现实技术所带来的全感官刺激和多种的交互形式全身性地将旅游者带入环境空间中，在这个环境空间中，旅游者与环境的全身心的交互，旅游者能够通过视觉、听觉、触觉等多个感官通道与旅游环境中的事物进行交互，对旅游地产生了具身化的认知。4.4.2数字旅游带来的情感体验设计大师贝尔森指出，“产品成功的关键不在技术方面，产品成功的关键在物与使用者的内心和情感非常一致。以失败而告终的产品是由于不能将技术[56]与使用者的内心相吻合”。现代社会快速的工作、生活节奏使人们的精神高度紧张，使人们产生了巨大的压力，而旅游作为缓解人们精神压力的主要方式之一，其情感化的体验日益重要。数字旅游产品不仅在功能上实现用户的需求，更要契合旅游者内心的情感需求，使用户真正在精神上获得情感体验。基于增强现实技术的数字旅游设计，从多方面考虑了情感体验的重要性，并在测试调查中验证了该设计在情感体验方面的优越性。通过这样的设计，旅游者在旅游过程中，并不是一味的获取旅游知识，了解旅游环境，更重要的是在与旅游环境的交互活动中，与旅游环境的各方面的情感化设计产生心灵上的共鸣，情感得以在环境空间中释放并能影响环境，在旅游活动中体验到了自我-41- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文存在的价值。基于增强现实技术的数字旅游设计在心理上满足了多层面的心理需求，并能通过实现自己的价值来获得最高层次的心理需求，从而在需求等级跃迁的过程中获得成就感和满足感。4.4.3数字旅游带来的审美体验认知体验和情感体验是审美体验的基础，从实验与测验的结果中表明基于增强现实技术的数字旅游设计能够带给旅游者更好的认知体验和情感体验，因此，旅游者在整个旅游活动中，同时产生的是一种审美体验，这种审美体验是一种综合性的体验，是对整个旅游活动的整体感知体验。根据弗洛伊德的理论，人格包含着“本我”、“自我”、“超我”三个部分[57]。本我由先天的本能，欲望构成，能量直接来源于肉体。它是非理性的，只要收到外界刺激，导致兴奋增加，就立即要求释放本能能量和解除紧张，而不考虑外界现实情况。在现实旅游中旅游者收到了道德与规定的限制，不能完全释放本能的欲望能量，而在基于增强现实技术的数字旅游设计中，旅游者可以通过与虚拟物体的对话来满足这种欲望。例如在旅游中出于对文物的保护，许多文物是不准触摸的，但通过增强现实技术，旅游者可以随心所欲的“摆弄”文物，内心的需求得以满足，本我的欲望得以满足。自我即现实中的本我，自我遵循着现实原则。从前文我们可以发现，基于增强现实技术的数字旅游设计可以帮助自我释放情感，情感化的设计、功能上的交互设计带给旅游者全新的情感体验，在于旅游环境进行交互活动时，旅游者的情感会受到旅游活动的影响，同时旅游者的情感还会反过来影响旅游活动。通过数字旅游设计，旅游者与旅游环境产生了情感上的共鸣，旅游者的情感得以在旅游过程中释放。超我遵循至善原则，它监督自我，加强控制、引导本能冲动，使人的行为符合社会的道德规范。在数字旅游过程中，美丽的景色、悠久的历史、绚烂的文化都能帮助旅游者陶冶情操、健全人格，有助于超我的形成。人之所以打破现实规则、违背道德，都是由于本我欲望得不到满足，而在数字旅游中，本我欲望得到了满足，便可以反过来增强旅游者的至善观念。因此，数字旅游可以帮助旅游者找寻超我的价值。基于增强现实技术的数字旅游设计，不但能够提高旅游者的认知体验和情感体验，在总体上，给予旅游者的是一种综合性的审美体验，这种审美体验帮助旅游者的本我欲望得以满足、自我情感得以释放、超我价值得以找寻。-42- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文4.5本章小结用户体验的好坏是产品设计成功与否的标志，通过实验和调查的方式分别验证了旅游者在使用基于增强现实技术的数字旅游设计进行数字化旅游时，认知体验、情感体验、审美体验三个维度的旅游体验给旅游者带来的需求上的满足。认知体验会影响旅游者的认知度，进而影响旅游者对旅游地的评价；情感体验会影响旅游者的情感表达，进而影响旅游者对数字旅游产品的满意度；审美体验是建立在认知体验和情感体验上的一种综合体验，影响着旅游者整体旅游活动质量。通过对三种体验的分析，验证了基于增强现实技术的数字旅游设计具有较高的用户体验价值。从深层意义来讲，基于增强现实技术的数字旅游设计符合人的具身化认知，同时能够满足旅游者的各种旅游心理需求，因此，其认知体验和情感体验才得以提高。同时在整体上这种数字旅游设计带给人以美的享受，给旅游者带来一种综合性的审美体验。对于旅游者来说，这种审美体验满足了“本我”欲望、释放了“自我”的情感、找寻了“超我”的价值。-43- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文结论本文通过探讨影响旅游者旅游认知的主要因素，分析了增强现实技术对数字旅游设计的重要意义，并以此为理论基础，开发了一款基于增强现实技术的数字旅游设计。通过对该数字设计主要设计要素的分析及用户体验的实证研究，得出以下结论：（1）增强现实技术能够带给旅游者沉浸、拟真、愉悦、信息满足、旅游欲望等审美体验，其审美特征能够带给旅游者更好的旅游感知，并能够满足旅游者对旅游活动的生理需求及心理需求。旅游感知使旅游者能够获取旅游空间中各感官信息，优质的旅游感知能够促进旅游者对各感官信息的主动加工处理及反馈，从而间接促进旅游者的旅游认知。（2）基于增强现实技术的数字旅游设计所营造的混合空间、混合信息、混合交互带给旅游者全新的交互体验。旅游者通过与虚拟空间和现实空间这个混合空间的双重交互，获取来自虚拟空间和现实空间的双重信息。基于增强现实技术的数字旅游设计拓展了旅游者的认知空间，加强了旅游者的旅游交互活动，提高了旅游者的信息获取度，从而直接增强旅游者的旅游认知。（3）基于增强现实技术的数字旅游设计要素包括技术的、功能的、情感的三重要素，这样的设计在考虑到实用性和功能性的同时还考虑了审美性及情感性等能够提升用户满意度的属性。通过实证的研究分析，该设计能够提高旅游者的认知体验、审美体验及情感体验。总之，增强现实技术在数字旅游设计的应用符合旅游者的认知规律、审美规律以及情感规律。基于增强现实技术的数字旅游设计带给了旅游者数字旅游新体验。增强现实带来了数字旅游发展的新鲜技术土壤，随着增强现实技术的不断进步和完善，数字旅游业将步入属于增强现实技术的新时代。-44- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文参考文献[1]BrownB,ChalmersM.Tourismandmobiletechnology[C].ECSCW2003.SpringerNetherlands,2003:335-354.[2]AlmerA,StelzlH.Multimediavisualisationofgeo-informationfortourismregionsbasedonremotesensingdata[C].SInternationalArchivesofPhotogrammetryRemoteSensingAndSciences,2002,34(4):436-441.[3]ScheringAC,DuefferM,FingerA,etal.Amobiletouristassistanceandrecommendationsystembasedoncomplexnetworks[C].Proceedingsofthe1stACMinternationalworkshoponComplexnetworksmeetinformation&knowledgemanagement.ACM,2009:81-84.[4]MínguezI,BerruetaD,PoloL.CRUZAR:anapplicationofsemanticmatchmakingtoe-Tourism[J].CasesonSemanticInteroperabilityforInformationSystemsIntegration:PracticesandApplications,2010:255-271.[5]Blanco-FernándezY,López-NoresM,Pazos-AriasJJ,etal.Personalizinge-commercebysemantics-enhancedstrategiesandtime-awarerecommendations[C].SemanticMediaAdaptationandPersonalization,2008.SMAP"08.ThirdInternationalWorkshopon.IEEE,2008:193-198.[6]LytrasMD,dePablosPO,DamianiE,etal.Digitalcultureande-tourism:technologies,applicationsandmanagementapproaches[M].InformationScienceReference,2011.[7]GOR.A,DigitalEarth:UnderstandingOurPlanetinthe21stCentury,SpeechatCaliforniaScienceCenterLosAngeles31stJanuary1998.[8]“金字工程”系列报导金旅工程[J].电力信息化,2009,7(8).[9]杨扬.数字旅游系统中的虚拟现实技术研究[D].西安电子科技大学硕士学位论文,2006.[10]李君轶.数字旅游业发展探析[J].旅游学刊,2012,27(8):9-10.[11]王强.基于GoogleEarth平台的数字旅游应用研究[D].北京林业大学硕士学位论文,2007.[12]马斌,宫婕.基于WebGIS和VR技术的数字旅游系统研究[J].中国高新技术企业,2010(001):31-33.[13]王秋玲,苗放,叶成名.基于数字地球平台的数字旅游应用研究[J].资源与产业,2008,10(3):107-111.[14]杨瑾,马耀峰.GIS在数字旅游中的应用研究[J].西安科技大学学报,2007,27(3):502-506.-45- 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哈尔滨工业大学文学硕士学位论文哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的学位论文《基于增强现实技术的数字旅游设计及用户体验研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨工业大学攻读学位期间独立进行研究工作所取得的成果，且学位论文中除已标注引用文献的部分外不包含他人完成或已发表的研究成果。对本学位论文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。作者签名：学位论文使用权限学位论文是研究生在哈尔滨工业大学攻读学位期间完成的成果，知识产权归属哈尔滨工业大学。学位论文的使用权限如下：（1）学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文，并向国家图书馆报送学位论文；（2）学校可以将学位论文部分或全部内容编入有关数据库进行检索和提供相应阅览服务；（3）研究生毕业后发表与此学位论文研究成果相关的学术论文和其他成果时，应征得导师同意，且第一署名单位为哈尔滨工业大学。保密论文在保密期内遵守有关保密规定，解密后适用于此使用权限规定。本人知悉学位论文的使用权限，并将遵守有关规定。作者签名：导师签名：-49- 哈尔滨工业大学文学硕士学位论文致谢又是满城丁香花开的季节，我的硕士论文也接近了尾声。在这短短的两年研究生学习时光中，我收获的不止是学术上的成果，更多的是老师、同学们在学习、生活、工作中对我的无私帮助，这段学习生涯我将终生难忘。首先感谢哈尔滨工业大学以及媒体技术与艺术系给我们每一位学子提供了良好的学习环境，我们在这片沃土中吸取了营养，充实了自己。感谢导师张爱华教授，张老师严谨的治学态度，宽厚的为师风范深深的影响着我，也指引着我前进的方向。张老师在百忙之中抽出时间与我讨论毕业论文，使我的论文更加明晰。还要感谢王妍教授、欧剑老师等老师们对我的无私帮助，他们的学术思想也帮助我在学术的道路上努力前进。感谢我亲爱的同学们，我在各个方面都接受过他们的帮助，在这里不能一一感谢，但是同样送上我的谢意。感谢我的好哥们，我的室友，罗川、董云龙、赵彦越，还有远在新疆支教的潘灿霖，在我遇到困难时，你们总是能够站出来帮助我主意，想办法，他们的支持给了我莫大的帮助。还要感谢我的女朋友齐卫颖，她在我最困难的时候跑前跑后，还一直帮助我捋顺论文思路，我一直看在眼里，记在心里，在这里我也对她说声谢谢。最后还要感谢我的父母，他们年事已高，虽然不懂我的研究，但还是一直支持我，鼓励我，我论文的完成也是对他们养育我的一个回报。我很幸运，在撰写硕士论文阶段遇到了这么多帮助我的人，感谢所有帮助过我的老师、同学、家人们！在今后的工作生活中，我会更加努力，以更好的成绩回报给予过我帮助的人们！-50-