基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新研究*

薛 涵 （哈爾濱工程大學(xué)圖書(shū)館 黑龍江 哈爾濱 150001）

朱娜娜 （哈爾濱學(xué)院圖書(shū)館 黑龍江 哈爾濱 150001）

1 引 言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）技術(shù)是一種融合多學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合技術(shù)，以其獨(dú)特的沉浸感、交互性和構(gòu)想性特征，受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，與互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)并稱(chēng)為21世紀(jì)的三大關(guān)鍵技術(shù)。三網(wǎng)融合的推進(jìn)與物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，為VR技術(shù)的發(fā)展提供了高效、快速的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和價(jià)格低廉的傳感設(shè)備，給VR技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。研究VR技術(shù)在圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新中的應(yīng)用，有助于推動(dòng)圖書(shū)館服務(wù)方式與理念的變革，是創(chuàng)新讀者服務(wù)、加快發(fā)展進(jìn)程的重要手段。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于VR技術(shù)的相關(guān)研究主要集中在城市規(guī)劃和場(chǎng)景展示方面。VR技術(shù)在醫(yī)療、軍事、航空航天等尖端領(lǐng)域也有相關(guān)應(yīng)用，但由于軟硬件和顯示設(shè)備等方面的限制，其在圖書(shū)館的應(yīng)用還處于起步期。截至2014年6月，筆者按照“年份-發(fā)文量”對(duì)VR技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用的有關(guān)期刊文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見(jiàn)圖1）發(fā)現(xiàn)：（1）從數(shù)量上看，國(guó)外學(xué)者發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量較多，國(guó)內(nèi)較少。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)外學(xué)者均已開(kāi)展此方面研究，但國(guó)內(nèi)研究空間更大。（2）從趨勢(shì)上看，國(guó)內(nèi)外研究變化的趨勢(shì)相似，整體呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究較國(guó)外有一定滯后。這說(shuō)明在VR技術(shù)新興時(shí)，研究者的研究興趣逐漸增長(zhǎng)，但受限于技術(shù)條件，研究過(guò)程受阻，研究進(jìn)展時(shí)快時(shí)慢，直到最近幾年趨于穩(wěn)定。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)研究起步較晚，但最近幾年隨著技術(shù)的進(jìn)步，正在逐漸縮小差距。（3）從應(yīng)用上看，國(guó)外尤以Second life（第二人生，簡(jiǎn)稱(chēng)SL）最為典型，其是2003年林登實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的基于因特網(wǎng)的3D虛擬世界，內(nèi)容由用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)和創(chuàng)造。截至2014年6月，其在全球已有注冊(cè)用戶(hù)3 800萬(wàn)，有800多個(gè)圖書(shū)館在SL虛擬空間中建立虛擬圖書(shū)館[1]。例如，斯坦福大學(xué)圖書(shū)館已在SL中建立虛擬圖書(shū)館，提供虛擬典藏、參考、展覽、授課等服務(wù)，讀者甚至可以瀏覽珍貴的不對(duì)外開(kāi)放的館藏原稿[2]。由于在SL中建設(shè)、運(yùn)營(yíng)虛擬圖書(shū)館需要大量資金及其不支持中文的原因，國(guó)內(nèi)除了香港、臺(tái)灣的個(gè)別大學(xué)圖書(shū)館外，其他圖書(shū)館主要以自建和聯(lián)合軟件公司開(kāi)發(fā)為主運(yùn)營(yíng)虛擬圖書(shū)館[3-5]，提供的服務(wù)多是虛擬場(chǎng)景的瀏覽和漫游。例如，國(guó)家圖書(shū)館、清華大學(xué)圖書(shū)館、上海交通大學(xué)圖書(shū)館、溫州市圖書(shū)館等已開(kāi)展了VR技術(shù)的應(yīng)用，典型應(yīng)用是2008年國(guó)家圖書(shū)館上線的我國(guó)第一套可交互的圖書(shū)館VR系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外這些研究是VR技術(shù)應(yīng)用普及的有益嘗試，預(yù)示了其在國(guó)內(nèi)圖書(shū)館的美好前景。

圖1 VR技術(shù)在國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

2 應(yīng) 用

鑒于國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，本文以哈爾濱工程大學(xué)圖書(shū)館為例，綜合實(shí)際館情和業(yè)務(wù)需求，通過(guò)實(shí)踐探索VR技術(shù)在提升讀者交互體驗(yàn)、改善信息推送形式、揭示學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)和豐富信息資源內(nèi)涵方面有價(jià)值的研究方向。

2.1 可行性分析

VR系統(tǒng)按照功能和實(shí)現(xiàn)方式的不同，以及沉浸感和交互性的差異，分為桌面式VR、分布式VR、沉浸式VR和增強(qiáng)式VR[6]。桌面式VR中的純軟件VR技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)、VR技術(shù)軟件和因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，是VR技術(shù)應(yīng)用中投資最少、效果顯著的開(kāi)發(fā)方式。國(guó)內(nèi)許多大學(xué)的校園漫游、國(guó)家圖書(shū)館的館舍漫步、溫州市圖書(shū)館的“溫館漫游”都采用此方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于大多數(shù)圖書(shū)館來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的沉浸式或增強(qiáng)式VR并不實(shí)際，因?yàn)榱Ⅲw投影、頭盔、手套等顯示和傳感設(shè)備需要大量經(jīng)費(fèi)投入。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)并非遙不可及，桌面式或分布式VR就是現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)適用的方式，待VR技術(shù)相關(guān)硬件設(shè)備逐步平民化時(shí)，就可以迅速轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)真正意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)。

2.2 創(chuàng)新性應(yīng)用

2.2.1 智能導(dǎo)航

傳統(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)僅使用文字輔助圖片的二維說(shuō)明，信息通告和業(yè)務(wù)流程等也是通過(guò)圖書(shū)館網(wǎng)站發(fā)布的，不利于讀者快速熟悉圖書(shū)館環(huán)境和了解相關(guān)業(yè)務(wù)流程?，F(xiàn)代圖書(shū)館結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和功能的多樣化增加了讀者使用圖書(shū)館的難度。利用VR技術(shù)對(duì)圖書(shū)館整體環(huán)境仿真的同時(shí)融入信息推送服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館服務(wù)的導(dǎo)引，可以使讀者更好地熟悉館藏布局和了解相關(guān)業(yè)務(wù)流程，從而使其更易獲取知識(shí)。例如，讀者進(jìn)入虛擬圖書(shū)館就出現(xiàn)圖書(shū)館最新動(dòng)態(tài)、入館須知；讀者到達(dá)書(shū)庫(kù)就出現(xiàn)藏書(shū)信息和借閱規(guī)則；讀者使用數(shù)據(jù)庫(kù)就出現(xiàn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容簡(jiǎn)介和使用幫助；讀者到達(dá)報(bào)告廳就出現(xiàn)講座和論壇的實(shí)時(shí)通報(bào)；讀者到達(dá)閱覽室就出現(xiàn)座位和存包柜的預(yù)約系統(tǒng)。

由于考慮到SL雖易于實(shí)現(xiàn)，但場(chǎng)景結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、漫游作用弱化，讀者無(wú)法了解實(shí)體圖書(shū)館，交互體驗(yàn)不佳。筆者應(yīng)用VR技術(shù)按照實(shí)際比例對(duì)哈爾濱工程大學(xué)圖書(shū)館（以下簡(jiǎn)稱(chēng)我館）借閱書(shū)庫(kù)和樣本書(shū)閱覽室的真實(shí)環(huán)境進(jìn)行了三維建模，根據(jù)《中國(guó)圖書(shū)館分類(lèi)法》（第5版）的大類(lèi)自主研發(fā)完成觸摸屏版的館藏布局區(qū)域定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息查詢(xún)的可視化，使讀者獲得對(duì)圖書(shū)館環(huán)境、圖書(shū)分區(qū)的直觀感知；對(duì)匯文OPAC接口進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，根據(jù)每本圖書(shū)所在的書(shū)架，采用純軟件VR方式，研發(fā)完成與匯文書(shū)目檢索系統(tǒng)無(wú)縫鏈接的網(wǎng)頁(yè)版館藏圖書(shū)精確定位系統(tǒng)。針對(duì)我館將所有入藏新書(shū)的索書(shū)號(hào)由分類(lèi)號(hào)/著者號(hào)向分類(lèi)號(hào)/種次號(hào)的轉(zhuǎn)變，我們只需調(diào)整映射規(guī)則就快速解決了系統(tǒng)兼容性問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的健壯性。通過(guò)與室內(nèi)定位技術(shù)結(jié)合，與成本較高的RFID技術(shù)相比，我們可以利用無(wú)線網(wǎng)通過(guò)手機(jī)等智能終端給讀者提供更精準(zhǔn)及時(shí)的服務(wù)。網(wǎng)頁(yè)版館藏圖書(shū)精確定位系統(tǒng)可以形象化告知讀者所需文獻(xiàn)的三維環(huán)境、具體方位并提供行進(jìn)路線，幫助讀者高效找到所需圖書(shū)，解決傳統(tǒng)借閱服務(wù)中讀者尋書(shū)不便的問(wèn)題，提高借閱效率。與同類(lèi)的經(jīng)典系統(tǒng)（如國(guó)外新加坡國(guó)立大學(xué)的LINC系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)中國(guó)國(guó)家圖書(shū)館的“智能架位服務(wù)”系統(tǒng)等）相比，我館館藏圖書(shū)精確定位系統(tǒng)在真實(shí)感和交互性等方面均有不同層面的技術(shù)創(chuàng)新。

2.2.2 個(gè)性問(wèn)答

傳統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)和參考咨詢(xún)受到時(shí)空限制，往往流于形式，不能給真正有需求的讀者提供服務(wù)。對(duì)于圖書(shū)館員無(wú)法給予滿(mǎn)意答案的問(wèn)題，還需要相關(guān)部門(mén)專(zhuān)家的協(xié)作。VR技術(shù)可以改善教學(xué)培訓(xùn)和參考咨詢(xún)的服務(wù)方式，根據(jù)讀者的需求、興趣靈活組織虛擬空間或者會(huì)議，還可以邀請(qǐng)各學(xué)科、領(lǐng)域的專(zhuān)家參與。讀者在虛擬空間中可以隨時(shí)申請(qǐng)培訓(xùn)或者提出問(wèn)題，圖書(shū)館員根據(jù)申請(qǐng)和問(wèn)題組織培訓(xùn)和咨詢(xún)；讀者在虛擬空間中還可以和擁有同樣需求的讀者組成興趣小組，并與各領(lǐng)域?qū)＜揖凸餐信d趣的話題展開(kāi)深入的討論和交流。這種面對(duì)面、個(gè)性化、動(dòng)態(tài)深層次的人性化服務(wù)有助于拉近培訓(xùn)者與讀者的距離，提高培訓(xùn)質(zhì)量。

2.2.3 關(guān)聯(lián)分析

傳統(tǒng)的檢索服務(wù)常常使用文字輔助圖片的二維說(shuō)明，檢索結(jié)果也多以書(shū)目、文章、課題、專(zhuān)利等形式簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，不能接受讀者的反饋和給予讀者深入的指導(dǎo)。VR技術(shù)可以對(duì)檢索過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行多維可視化分析，在語(yǔ)義層面引導(dǎo)讀者從多個(gè)角度發(fā)現(xiàn)學(xué)科、知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并將讀者需求反饋到檢索中，進(jìn)一步改善和優(yōu)化檢索結(jié)果。同時(shí)，VR技術(shù)也可以對(duì)文章、課題、專(zhuān)利中的研究方法、數(shù)據(jù)、圖表等進(jìn)行可視化表征，幫助讀者理解和重現(xiàn)研究過(guò)程，縮短科研創(chuàng)新的時(shí)間。我們也可以進(jìn)一步利用機(jī)器學(xué)習(xí)的模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)知識(shí)的挖掘，發(fā)現(xiàn)隱藏在研究過(guò)程中的規(guī)律，預(yù)測(cè)未來(lái)研究趨勢(shì)，給讀者提供深層次的建議。VR技術(shù)在關(guān)聯(lián)知識(shí)分析服務(wù)中的應(yīng)用是圖書(shū)館服務(wù)學(xué)科建設(shè)和科研創(chuàng)新的有益嘗試。

2.2.4 資源整合

傳統(tǒng)館藏資源的保存和利用方式不利于知識(shí)的獲取和共享。例如，較陳舊的圖書(shū)往往下架到密集書(shū)庫(kù)；較珍貴的英文原版圖書(shū)不能被借閱；普通圖書(shū)一旦被占用其他讀者便無(wú)法借閱。VR技術(shù)不僅可以使陳舊的圖書(shū)、珍貴特藏和普通圖書(shū)被廣大讀者共同使用，還可以使讀者體驗(yàn)到和原版圖書(shū)一樣的效果，甚至使難以理解的紙本文字生動(dòng)逼真，激發(fā)讀者的閱讀意愿，提高資源的利用率，進(jìn)一步整合資源，使讀者在瀏覽館藏圖書(shū)的同時(shí)獲得相關(guān)的圖書(shū)、期刊光盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資料等。針對(duì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、組織方式、應(yīng)用程序給讀者帶來(lái)的不便，VR技術(shù)可以將專(zhuān)有格式的虛擬場(chǎng)景文件轉(zhuǎn)換為符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的VRML97格式，也能將多種復(fù)雜的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換，揭示不同資源之間的聯(lián)系。讀者不必考慮個(gè)人的操作系統(tǒng)和閱覽器的類(lèi)型，只需下載一個(gè)閱覽器插件即可訪問(wèn)所有的VR場(chǎng)景資料。

3 結(jié) 語(yǔ)

VR技術(shù)的應(yīng)用為圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新提供了新途徑，為圖書(shū)館服務(wù)讀者提供了新視角。它能夠真實(shí)展現(xiàn)圖書(shū)館的建筑特色和館藏布局，為讀者帶來(lái)身臨其境的感受，拓展傳統(tǒng)圖書(shū)館的服務(wù)功能，提高讀者使用圖書(shū)館資源與服務(wù)進(jìn)行教學(xué)和科研的效率，進(jìn)而，隨著服務(wù)的不斷創(chuàng)新，會(huì)吸引更多讀者參與圖書(shū)館的建設(shè)?？梢?jiàn)，圖書(shū)館采取開(kāi)放的態(tài)度，結(jié)合實(shí)際館情和業(yè)務(wù)需求，探索VR技術(shù)在服務(wù)創(chuàng)新中的應(yīng)用，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

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