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基于虚拟增强现实交互技术的茶疗养生文旅产业研究

2024-02-23 31 上传者：管理员

摘要：以茶疗养生为主题，以虚拟增强现实交互（augmented reality,AR）技术为科技手段和技术优势，通过创新驱动发展实现茶疗养生文旅场景设计应用的新突破。在现实场景下，用户可使用具备AR功能的各种智能设备，通过识别物理空间中的标识物触发AR应用，从而实现茶疗养生信息及时推送，实现现实场景与虚拟信息之间的交互，从而达到信息补充连贯及情景增强效果，使用户构建起茶疗养生的整体观念。通过解析茶疗养生文旅产业的研发思路，丰富茶疗养生信息体系的承载维度，探索实现茶疗养生文旅产业迭代的新途径。

关键词：
信息模型框架
文旅产业
精气神
茶疗养生
虚拟增强现实交互技术
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茶疗养生是中医药传统文化的重要组成部分，在传统养生保健领域中处于核心地位，具有悠久的历史底蕴和深厚的文化内涵[1]。近年来，随着人们对健康产业要求的不断提高及相关旅游消费的迭代升级，以茶疗养生为主题的各类文旅项目也迫切需要通过科技创新驱动产业发展[2]。本文以传统茶业为核心内容，以中医养生为体系构架，以虚拟增强现实交互（augmented reality,AR）技术为交互手段，通过构架特定的茶疗养生场景并搭配与其相匹配的信息增强系统，将虚拟信息与现实场景进行融合，为用户带来全新的信息增强和沉浸体验，提高用户体验感和参与度，构建茶疗养生文旅视觉交互新模式，进而实现茶疗养生文旅产业的转型升级[3]。

1、研究进展

1.1 养生“精气神”缔造信息传导体系

《类经·摄生类》记载：“善养生者，必宝其精，精盈则气盛，气盛则神全。”故养生的核心就是“精气神”，进而将物质成型与实际功效视为“精”，将物质给予人的受觉视为“气”，感受之后的效益和感悟视为“神”[4]。《周易·系辞》有言：“精气为物，游魂为变……移精变气，品物流形。”表达出精气神三者能相互变化的特质。明代医家黄元御将其总结为“一气周流”，视一切均为“气化”的结果，即精是精气、气是行气、神是神气，三者可以沟通变化，互通有无，和谐统一，从而“练精化气，练气化神，练神还虚”，实现神形一统，心物一元[5]。在茶疗养生中，同样可以通过将茶叶的物质分析和疗效反馈构架起“精”，通过饮品体验和情景互动构建起“气”，通过茶文化的精神品质及内涵修养凝炼成“神”，进而扩展成有体系、成规模的茶疗养生模式[6]。

1.2 AR技术实现茶疗养生的优势

AR技术是一种将虚拟信息叠加到现实世界中的新型交互技术，通过智能设备的摄像头和传感器感知周围环境，然后将虚拟内容与真实世界进行融合，进而丰富感官体验，使用户能够与虚拟物体进行交互并与实际物体进行实时互动。与其他虚拟技术相比，AR技术实现茶疗养生有自身独特的优势[7]。首先，AR技术并非纯虚拟构架，而是在现实世界中提供虚拟内容，充分保留用户对真实世界的感知，更适合与现实世界进行交互[8]。其次，AR技术不需要特殊的头戴设备，仅使用摄像头进行实时环境捕捉，用户可以不受限制在现实世界中自由移动[9,10]。最后，AR技术提供更为直观的信息获取能力，通过识别标记物即可触发，能在智能设备上进行文字交互及音频补充，从而实现增强现实的功能[11]。茶疗养生信息传导体系与AR技术结合运用，使用可以在不同的场景下，及时获取茶疗养生的信息，最终获得融合线上线下的茶疗养生体验。此应用创新必将为当下茶疗养生文旅产业注入新的活力，开拓新的市场应用，具有重大经济价值和现实意义。

2、研究方法与结果

本研究以百叠岭系列茶叶作为数据采集对象，采用Unity引擎作为开发平台，集成AR SDK及相关组件，实现可视化编辑器、脚本编写、物理引擎、图形渲染等工作，Vuforia则实现图像识别和跟踪功能，使AR技术应用能够与实际物体互动，构建场景环境增强体系，进而开发一套场景应用，用于满足茶疗养生体系的整体呈现与文化输出[12]。

2.1 研发准备：数据挖掘与信息模型框架确定

通过文献调研、数据分析与实地考察相结合的方式，全面掌握有关三峰百叠岭茶叶的茶文化，并结合养生学专著，设计数据库入库信息标准之后，选择中国知网数据库，检索时间限定为2013年1月1日至2023年12月31日，采取检索式主题为“增强现实+AR+虚拟+线上+云平台”和“文旅+养生+茶文化+茶疗”精确检索，去重后得到核心文献[13,14,15,16]。对文献内容进行梳理，以养生学“精、气、神”作为分类范畴构建信息交互模型框架，通过文化基因提取技术，将茶叶的物质成分、功效性质作为物质基础，将茶事活动中的评审标准作为交互信息，将茶文化中的典故来源及文化内涵作为价值凝练，进而构建AR技术情景增强的内容信息数据库[17]。详见表1。

表1 AR茶疗养生信息要素解析表

2.2 研发核心：根据应用场景设计交互模型

通过构建信息框架与设计交互模式实现AR茶疗养生系统的信息输出，由构架、服务、展示3个维度逐一递进传导。按茶叶的挑选、洗涤、沏泡、观察等流程顺序，分阶段进行标志物筛选拟定，并进行抓取识别和信息推送。进入设定场景后AR技术应用将进入激活状态，摄像头开启并进行茶叶识别，随即在智能设备上通过屏幕显示及音频输出进行有关茶叶种类、实用性质、主要功效的先期信息推送，帮助用户率先建立茶疗养生对于“精”的基础概念认识[18]。鉴赏完干茶后，进入冲泡阶段。通过识别操作者的手势、语音、身体动作等内容进一步实现信息互动，标记物将由干茶叶转向泡开后的湿茶叶及茶汤，通过对茶底及茶汤颜色的识别，将评茶体系中的指标体系进行信息量化，通过茶的叶形、汤色、口感、叶底等专业评审指标进行信息推送，实现交互增强[19]。同时，为了提高用户的参与度和情感共鸣，可以添加合适的音效、视觉效果等元素，进一步增强人与茶之间的交互联系[20]。帮助用户将整个饮品过程进行细节信息补充和串联，将客观信息逐渐转移到主观认识上，完成“移精变气”环节。在识别用户饮品完成之后，AR技术应用将进行养生文化知识科普，针对所选茶种进行典故介绍和内涵分析，进而更深层次地帮助用户了解该茶叶所承载的文化底蕴，构建起茶疗养生对于“神”的认识闭环[21,22,23,24]。详见表2。

表2 AR茶疗养生应用场景设计交互构架表

2.3 产业赋能：通过AR技术扩展实现多场景应用

随着AR技术应用的推广，深度推进茶学与养生学的学科融合，以寓教于乐的学习方式，将茶文化中包含的历史、人物、地域、品种等诸多内容进行合理布局和优化呈现[25,26,27]。结合文旅产业的特点，进一步将茶故事中的历史人物及经典故事整合到互联网中的虚拟世界中，让知识呈现出系统化、娱乐化、交叉化的特色，在浓郁的茶文化氛围中帮助人们更好地理解养生学，扩充其在文旅产业中的影响及地位[28]。茶疗养生文旅将进一步丰富茶疗养生体系，从单一场景拓展到多个应用场景中，从而实现产业增值。以茶产业为核心，结合医学、保健、休闲等多维元素，打造一个具有养生功能和体验价值的文化旅游产业集群[29,30]。通过校企合作将该技术拓展，推出茶园研学、趣味采茶、茶园欢歌、茶艺品茗等活动，通过实施“茶区景区互联网+一体化、茶旅文化一体化、茶疗养生一体化”，打造“茶旅一体化”生态康养旅游新模式[31,32]。详见表3。

3、讨论

本研究虽对百叠岭茶叶构建的养生信息体系进行了优化，但所有数据整理后仍然达到17 GB，其下载的速度受条件限制而严重地制约了体验的效果。从反馈看来，部分真正使用5G网络的用户能够较为流畅地进行交互使用，数字化呈现的效果仍需进行数据与文化的检验、修正与反馈[33]。同时，本研究将对用户在线上体验过程进行进一步的行为特征分析，通过对其在不同场景的停留时间、活动参与时长、提出的实时旅游需求、网络平台点评内容等数据分析，建立关于茶疗养生旅游的预测模型，了解用户的旅游偏好与情感需求，既为未来呈现更多茶疗养生旅游资源的数字化提供数据支撑，也为茶文化的传播效果与社会效益的评估提供数据支撑[34,35,36,37,38]。目前，茶疗养生文旅产业已经得到了广泛的关注和支持，在我国多个省份建立了多个茶疗养生基地和以茶文化为主体的旅游景点，通过该技术设计可进行定向开发[39,40,41]。本研究主旨在于利用科技手段将茶疗养生以一种全新的交互方式呈现在大众面前，通过科技与文化相结合，助力产业融合发展[42,43,44]。使用数字化技术实现茶文化传承的新途径，更好地唤回“人”与茶疗中的“物”之间的鲜活情感联系。将AR茶疗养生文旅这一科技成果转化用于企业，打造科技与文化相结合的真实案例。充分利用数字化技术打造数字茶疗养生资源库，保存茶文化的“活性”[45]，使用户不仅能在茶场、茶园、茶山、茶室等实体游玩，还能通过文字、影像、音乐、声音等多种信息进行交互，形成完整的茶疗养生思维闭环。同时，优化用户体验、扩大接触和普及面，激发茶文化的“活力”。在未来随着人工智能技术的不断进步，茶疗养生的AR场景将得到进一步的优化和提升。最后，在新一轮中医药产业化的历程中，茶疗养生资源的数字化将更好地贴近民众生活，塑造民众与其之间的关联和情感，提升用户情感代入，进而真正地得到“活化”[46]。

表3 基于不同情景下的茶疗信息增强解析表

参考文献:

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[13]颜梦达.数字化设计助力生态环境教育与文旅融合[J].环境工程, 2023, 41(5):253.

基金资助:湖南创新型省份建设专项农村科技特派员项目(2022NK4268);湖南省教育厅科研项目(17C1217);湖南省重点实验室项目(0901001007);湖南中医药大学校级基金课题项目(2017XJJJ11);湖南省级教改课题项目(HNJG-2020-0392);湖南省学位与研究生教学改革研究课题项目(2021JGYB116);

文章来源:吴玉冰,鞠邦青,魏飞跃.基于虚拟增强现实交互技术的茶疗养生文旅产业研究[J].湖南中医药大学学报,2024,44(02):302-306.