數(shù)字化圖書館中的vrt技術(shù)應(yīng)用

柴森

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字圖書館已成為人們關(guān)注的熱點。該文就如何通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，增加數(shù)字圖書館的實用性，從而適應(yīng)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字圖書館的需要，使讀者查閱圖書的效率大大提高。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；VRT；數(shù)字圖書館

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0380-02

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，作為二十世紀(jì)末的新興技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計算機(jī)輔助設(shè)計與制造、遙控機(jī)器人、計算機(jī)藝術(shù)、先期技術(shù)與概念演示、教育與培訓(xùn)、娛樂和藝術(shù)等方面。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也改變了人們在生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)中的方式，從而引發(fā)了全社會各行各業(yè)的巨大變化。在高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動下，以圖書館為情報中心的各個大中專院校，受到了直接的影響，主要表現(xiàn)在讀者需求和服務(wù)方式的變化，圖書館建設(shè)的技術(shù)手段等方面，因此傳統(tǒng)圖書館的運作模式受到前所未有的挑戰(zhàn)，越來越多的高校圖書館向著虛擬化和數(shù)字化的方向發(fā)展。作為一種全新的技術(shù)為，虛擬現(xiàn)實除了能帶給人們一種全新的體驗，還為數(shù)字圖書館帶來完整解決方案，已逐漸成為數(shù)字圖書館發(fā)展的趨勢。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)系統(tǒng)。它充分利用計算機(jī)硬件與軟件資源的集成技術(shù)，提供了一種三維的、實時的虛擬環(huán)境（Virtual Environment），使用者完全可以進(jìn)入虛擬環(huán)境中，觀看計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬世界，聽到逼真的聲音，在虛擬環(huán)境中交互操作，有真實感，可以講話，并且能夠嗅到氣味。

VRT具有超越現(xiàn)實的虛擬性。SGI、SUN等生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的專用工作站是目前在此領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的幾個著名企業(yè)，這些生產(chǎn)廠商利用VRT來產(chǎn)生立體視覺效果的關(guān)鍵外設(shè)，例如目前常見的產(chǎn)品包括三維投影儀、頭盔顯示器和光閥眼鏡等。其中高檔的頭盔顯示器在屏蔽現(xiàn)實世界的同時，提供高分辨率、大視場角的虛擬場景，并帶有立體聲耳機(jī)，可以使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的浸沒感。

由此可知，正是由于虛擬現(xiàn)實有著非常寬泛的應(yīng)用領(lǐng)域，例如航空航天、文化娛樂、軍事、城市規(guī)劃、房產(chǎn)開發(fā)、商業(yè)貿(mào)易、建筑設(shè)計、醫(yī)療衛(wèi)生保險、應(yīng)急推演、教育與培訓(xùn)、工業(yè)仿真等，所以，人們對迅速發(fā)展中的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的產(chǎn)生了極大的興趣和關(guān)注。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征：

虛擬現(xiàn)實的主要特征體現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸、交互、想象以及網(wǎng)絡(luò)功能，多媒體技術(shù)、人工智能、計算機(jī)圖形學(xué)、動態(tài)交互智能感知和程序取得三維立體模型與場景等特點。

1）沉浸感（Immersion），指用戶使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，在虛擬環(huán)境中的真實程度，理想的虛擬現(xiàn)實環(huán)境應(yīng)該使用戶很難確認(rèn)其所在的場景是真實空間還是虛擬空間。

2）交互性（Interaction），指參與者對虛擬現(xiàn)實場景中物體的可操作程度以及從虛擬環(huán)境所得到的反饋的自然程度和實時性等。這種交互主要借助于虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的交互設(shè)備，如立體眼睛、頭盔顯示器，數(shù)據(jù)手套以及虛擬現(xiàn)實三維空間跟蹤球等。

3）想象力（Imagination）。在虛擬現(xiàn)實世界開發(fā)并尋找合適的場景和對象，以及充分發(fā)揮人類的想象力和創(chuàng)造力。

4）具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，可以通過允許VRML程序直接接入Internet上網(wǎng)。

5）具有多媒體功能，能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體制作，將文字、語音、圖像、影片等融入到立體場景中，并合成聲音、圖像達(dá)到舞臺效果。

6）創(chuàng)造三維立體造型和場景，實現(xiàn)更好的立體交互界面。

虛擬現(xiàn)實不同于可視化計算，可視化計算利用可視化計算環(huán)境，實現(xiàn)程序和算法的設(shè)計、測試和結(jié)果呈現(xiàn)，，無法使用戶做到身臨其境，缺乏現(xiàn)場感和真實感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其不同的是可以創(chuàng)建了一個看上去很真實的三維視聽、觸摸和感覺的虛擬空間環(huán)境，并且這種環(huán)境可以根據(jù)用戶的需求，隨時變換、交替更迭。用戶或參加者可以通過計算機(jī)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)入該環(huán)境，以此實現(xiàn)與該環(huán)境交換虛擬現(xiàn)實信息額的目的，從而親身感受在虛擬現(xiàn)實環(huán)境，中進(jìn)行各種活動和操作。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)研發(fā)并推出了許多基于虛擬現(xiàn)實的實用系統(tǒng)，如虛擬銀行、虛擬醫(yī)院、虛擬展覽會和虛擬工廠等等。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，用戶或參與者不再是隨著屏幕的轉(zhuǎn)換去被動的接手或觀看內(nèi)容，而是和虛擬的三維環(huán)境融合在一起，互動性地體驗和感受虛擬現(xiàn)實世界中廣泛的三維立體多媒體內(nèi)容。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的廣泛和深入，圖書館網(wǎng)站已經(jīng)成為人們認(rèn)識、了解、使用圖書館的網(wǎng)絡(luò)界面。但瀏覽各大圖書館網(wǎng)站，這些圖書館的主要功能主要體現(xiàn)在如何進(jìn)行知識信息的收集和存儲、最新通知的發(fā)布、電子文獻(xiàn)的使用，對于圖書館本身的地理位置、真實結(jié)構(gòu)、館內(nèi)環(huán)境等的介紹比較少，一般都是利用文字和圖片進(jìn)行說明。如果讀者沒有進(jìn)入圖書館，無法得到足夠的引導(dǎo)和支持。如何使讀者可以通過網(wǎng)絡(luò)更加真實有效的了解圖書館的真實情況，是目前圖書館網(wǎng)站建設(shè)中最容易忽視的一個方面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，我們可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸、交互、想象以及網(wǎng)絡(luò)功能，多媒體技術(shù)、人工智能、計算機(jī)圖形學(xué)、動態(tài)交互智能感知和程序取得三維立體模型與場景等特點來實現(xiàn)讀者在網(wǎng)上就可以清楚的了解圖書館本身的地理位置真實結(jié)構(gòu)及關(guān)內(nèi)環(huán)境。

2.1 虛擬現(xiàn)實在圖書館位置與環(huán)境中的應(yīng)用

二維的數(shù)字圖書館中只能向讀者提供簡單的圖書館介紹，但是一旦讀者去實體圖書館借還書很難找到圖書的具體位置或者很難找到分館的具體位置，通過虛擬現(xiàn)實，可以在網(wǎng)上模擬一個3D效果的圖書館內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及具體環(huán)境。

利用三維場景建模技術(shù)在計算機(jī)中生成接近于現(xiàn)實世界的、逼真的虛擬圖書館是構(gòu)建3D效果圖書館的主要工作之一。人類感知信息的主要手段是通過視覺來完成的，因此3D效果圖書館的沉浸感直接影響了虛擬世界的逼真程度。由此可知，構(gòu)造三維場景模型在整個可視化圖書館系統(tǒng)中占有非常重要的地位。讀者可以在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中清晰快捷的找到館內(nèi)的任何一個位置大大的節(jié)約了進(jìn)入館內(nèi)以后的時間

2.2 虛擬現(xiàn)實在圖書檢索中的應(yīng)用

在數(shù)字圖書館中，圖書檢索是一個重要的環(huán)節(jié)，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，把圖書的關(guān)鍵信息（如書名、作者、出版社、出版日期等）進(jìn)行三維展示、三維閱讀和免費下載觀看，進(jìn)入三維空間以后，用戶或者參與者可以通過手來控制三維樣書，跟過角度、近距離的觀看圖書的書脊、封皮等，以此來判斷要借閱的圖書或要查詢的圖書是否是一本書。

2.3虛擬現(xiàn)實在交互中的應(yīng)用

虛擬的交互場景可以讓讀者有一種身臨其境的感覺，讀者通過操作鍵盤、鼠標(biāo)或者其他交互設(shè)備，按照自己的意圖來控制自己所處的位置，達(dá)到更快捷、更準(zhǔn)確的效果來進(jìn)行瀏覽和查詢。

3 小結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，虛擬實驗室、虛擬會議室，虛擬演播室等技術(shù)形式已經(jīng)出現(xiàn)，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于圖書館的環(huán)境的重現(xiàn)也已隨處可見，但由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展還處于初級階段，如何能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實技術(shù)更好的應(yīng)用到圖書館中還有待于研究和探討。VR 必將以更多、更先進(jìn)的方式應(yīng)用于未來數(shù)字圖書館的建設(shè)中。數(shù)字圖書館從而也要實現(xiàn)功能的拓展，得到更大程度的利用，開拓數(shù)字圖書館的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇東出.從可視虛擬書店到虛擬圖書館——談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館的應(yīng)用[J].現(xiàn)代情報，2009（7）：98-101.

[2] 王志軒.古代史料數(shù)字化的兩種解決方案及其實施[J].寧夏社會科學(xué)，2006（9）：124-126.

[3] 湯躍明.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2007.