《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于Unity3D的虛擬鄉(xiāng)村漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
電子技術(shù)應(yīng)用
劉正豐1，2，胡軍國1，陳德鋒1，2，杜棲鈺1，2，呂旭煌1，2
1.浙江農(nóng)林大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院； 2.國家林草局林業(yè)感知技術(shù)與智能裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 針對(duì)當(dāng)前鄉(xiāng)村旅游基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、宣傳手段有限及現(xiàn)有鄉(xiāng)村漫游系統(tǒng)功能單一的現(xiàn)狀，以臨安區(qū)青山殿村為示范，運(yùn)用Blender三維建模技術(shù)，結(jié)合Unity3D平臺(tái)打造沉浸式場(chǎng)景交互設(shè)計(jì)，通過LOD優(yōu)化、分區(qū)加載及視錐剔除策略，開發(fā)出高度沉浸、強(qiáng)互動(dòng)的虛擬鄉(xiāng)村漫游系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅兼容Web平臺(tái)，還支持VR單車漫游，讓用戶體驗(yàn)更真實(shí)、便捷，旨在推動(dòng)鄉(xiāng)村文化傳播，促進(jìn)旅游資源的可持續(xù)開發(fā)與利用。
中圖分類號(hào)：TP319.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245803
中文引用格式： 劉正豐，胡軍國，陳德鋒，等. 基于Unity3D的虛擬鄉(xiāng)村漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(6)：65-70.
英文引用格式： Liu Zhengfeng，Hu Junguo，Chen Defeng，et al. Design and implementation of a virtual rural roaming system based on Unity3D[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(6)：65-70.
Design and implementation of a virtual rural roaming system based on Unity3D
Liu Zhengfeng1，2，3，Hu Junguo1，Chen Defeng1，2，3，Du Xiyu1，2，3，Lv Xuhuang1，2，3
1.College of Mathematics and Computer Science， Zhejiang A & F University； 2.Key Laboratory of Forestry Perception Technology and Intelligent Equipment of the State Forestry and Grassland Administration
Abstract： In view of the current situation of weak rural tourism infrastructure, limited publicity means and single function of existing rural roaming systems, this paper takes Qingshandian Village in Lin'an District as a demonstration, uses Blender 3D modeling technology, and combines Unity3D platform to create immersive scene interaction design. Through LOD optimization, partition loading and frustum culling strategy, a highly immersive and interactive virtual rural roaming system is developed. The system is not only compatible with the web platform, but also supports VR bicycle roaming, making the user experience more real and convenient, aiming to promote the dissemination of rural culture and promote the sustainable development and utilization of tourism resources.
Key words : Unity3D；rural roaming；virtual reality；3D modeling；scene interaction

引言

近年來，鄉(xiāng)村旅游作為推動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興的重要方式，受到國家的高度重視。黨的十九大報(bào)告提出實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，并將其寫入黨章，作為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的重要內(nèi)容[1]。2021年，中央一號(hào)文件明確要求大力發(fā)展休閑農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村旅游[2]。文化和旅游部數(shù)據(jù)顯示，2023年前三季度，全國鄉(xiāng)村旅游接待游客量達(dá)22.48億人次，同比增長15.5%[3]。

盡管鄉(xiāng)村旅游市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大，但在實(shí)際發(fā)展過程中仍面臨諸如基礎(chǔ)設(shè)施不完善、公共服務(wù)水平低、旅游項(xiàng)目單一等問題[4-6]。同時(shí)，受限于距離和成本，許多人難以親身體驗(yàn)鄉(xiāng)村旅游的魅力。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，鄉(xiāng)村旅游的數(shù)字化轉(zhuǎn)型迎來了新的機(jī)遇[7]。基于虛擬現(xiàn)實(shí)的旅游模式為游客提供了沉浸式體驗(yàn)，突破了地理與經(jīng)濟(jì)限制，拓展了鄉(xiāng)村旅游的發(fā)展空間，不僅為游客帶來便利，也為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施提供了技術(shù)支持[7-11]。汪大洋研究了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣東古村落保護(hù)與開發(fā)，為我國古村落的保護(hù)與文化傳播提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[12]。茅成濤以青島中山路街區(qū)為案例，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于歷史文化街區(qū)的保護(hù)，有效保存了歷史街區(qū)的獨(dú)特風(fēng)貌[13]。黃曾力通過全景虛擬漫游和WebGIS技術(shù)，構(gòu)建了官塘村虛擬旅游網(wǎng)站系統(tǒng)，以三維虛擬形式展示鄉(xiāng)村景點(diǎn)[14]。張家齊基于點(diǎn)云大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)了吉林省傳統(tǒng)村落風(fēng)貌體積漫游系統(tǒng)，較為完整地再現(xiàn)了傳統(tǒng)村落的原貌[15]?？傮w而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在鄉(xiāng)村保護(hù)與旅游開發(fā)中已取得一定的成果。然而，現(xiàn)有的一些鄉(xiāng)村虛擬漫游系統(tǒng)仍存在諸多不足，如漫游功能單一、模型真實(shí)感不足、系統(tǒng)加載效率低下等，難以為用戶提供高度沉浸式與交互性的體驗(yàn)，限制了其在鄉(xiāng)村旅游中的廣泛應(yīng)用與推廣。近年來，互聯(lián)網(wǎng)三維技術(shù)發(fā)展迅速，在Web頁面上實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的交互逐漸成為研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[16-17]。

青山殿村位于杭州市臨安區(qū)柳溪江下游，由青山殿、過水、高坪、魚潭四個(gè)自然村組成，憑借其獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)，積極推動(dòng)鄉(xiāng)村休閑旅游的開發(fā)與發(fā)展。鑒于此，本文以青山殿村為研究對(duì)象，結(jié)合傳統(tǒng)三維建模技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開發(fā)了多視角場(chǎng)景漫游功能和多種交互功能，并對(duì)系統(tǒng)的渲染和運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化，使用戶能夠通過Web頁面進(jìn)行場(chǎng)景漫游。同時(shí)，結(jié)合SteamVR技術(shù)，并將系統(tǒng)部署到VR單車平臺(tái)，提供了多種漫游方式，既提升了用戶的沉浸感與體驗(yàn)感，又對(duì)青山殿村的形象宣傳與信息化管理起到了重要作用。


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作者信息：

劉正豐1，2，胡軍國1，陳德鋒1，2，杜棲鈺1，2，呂旭煌1，2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院， 浙江 杭州 311300；

2.國家林草局林業(yè)感知技術(shù)與智能裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 浙江 杭州 311300）


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