數(shù)字圖書館參考咨詢中AR增強現(xiàn)實技術(shù)研究

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館；參考咨詢服務(wù)；AR增強現(xiàn)實技術(shù)；應(yīng)用研究

摘要：文章著重研究了AR增強現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館參考咨詢中的具體應(yīng)用，以及基于AR增強現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)字圖書館創(chuàng)新服務(wù)策略。

中圖分類號：G250.76文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-1588（2016）08-0127-03

1背景

增強現(xiàn)實技術(shù)實際上就是把現(xiàn)實環(huán)境和虛擬物體進行充分的融合，使現(xiàn)實環(huán)境理解和體驗增強的技術(shù)，簡稱AR技術(shù)。AR技術(shù)主要是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推進實施，把真實世界與計算機給出的基礎(chǔ)信息進行比對，并在此基礎(chǔ)上實行強化擴展。AR技術(shù)作為一種新技術(shù)，充分結(jié)合了虛擬的事物以及現(xiàn)實中真實存在的場景，便于人們更深層次地認(rèn)知現(xiàn)實環(huán)境[1]。近年來，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，智能手機的性能也在不斷提高，增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的軟硬件條件已經(jīng)得到滿足。對廣大的移動互聯(lián)網(wǎng)用戶來說，移動增強現(xiàn)實技術(shù)帶來了全新的應(yīng)用體驗。國外的圖書館、高校、博物館等已經(jīng)開始利用其中的定位、識別以及融合等技術(shù)開展智能移動設(shè)備上的移動增強現(xiàn)實服務(wù)。

隨著科技的發(fā)展，不僅信息技術(shù)在不斷發(fā)展，而且有關(guān)智能終端的技術(shù)和應(yīng)用也有較快的更新。在這些技術(shù)的支持下，國內(nèi)外很多圖書館都推出了圖書參考咨詢服務(wù)類的應(yīng)用[2]。通過利用AR增強現(xiàn)實技術(shù)，圖書館能有效地結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)的前沿科技把傳統(tǒng)的圖書檢索提供給用戶，還可以開展一系列新的參考咨詢服務(wù)應(yīng)用，如圖書推薦、基于位置的圖書閱覽等。

2AR增強現(xiàn)實技術(shù)

AR增強現(xiàn)實技術(shù)介于虛擬和現(xiàn)實之間，也被稱為混合現(xiàn)實技術(shù)。其中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為用戶創(chuàng)建了一個全新的虛擬世界，比較重視主體的體驗結(jié)果。AR作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要組成部分，注重把真實生活場景中虛擬的文字、信息等融會在一起（見圖1）。

2.1基于手機傳感器和機器視覺的增強現(xiàn)實技術(shù)

當(dāng)增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于移動客戶端時，需具有機器視覺或手機傳感器的功能。其中，建立在手機傳感器基礎(chǔ)上的AR增強現(xiàn)實技術(shù)，利用智能手機傳感器中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，包括指南針、GPS定位以及加速度傳感器等，把虛擬投影物的坐標(biāo)實時計算出來并展示在手機實景屏幕中。同時，圖書館的書架上可以張貼二維碼，用戶通過智能手機設(shè)備對二維碼進行掃描時，可以把用戶當(dāng)前的位置傳到移動定位設(shè)備中[3]。建立在機器視覺基礎(chǔ)上的AR增強現(xiàn)實技術(shù)，特征信息的識別檢測對象多為圖像，其把屏幕和坐標(biāo)對應(yīng)到實際坐標(biāo)中，對相機圖像的位態(tài)進行計算。如：采用傳感器定位原理進行移動終端定位時，引入Open GL以及3D投影技術(shù)，可以使書架的投影顯現(xiàn)出立體的效果。

2.2基于LBS圖書借閱服務(wù)的AR相關(guān)技術(shù)

為了把LBS位置信息與圖書信息相融合，首先，應(yīng)先設(shè)計一些數(shù)據(jù)庫表，采集和錄入圖書閱覽室中圖書的相關(guān)信息[4]。其次，設(shè)計的服務(wù)器端口需要支持以下功能：①要對書刊檢索系統(tǒng)的基本功能提供支持服務(wù)，包括檢索支持（對關(guān)鍵詞和圖書類型的檢索）。②要對圖書館中任何圖書的位置信息查詢提供支持服務(wù)，位置信息要精細(xì)到書架的具體書格。最后，讀者還可以根據(jù)自己的個人喜好接受圖書館提供的興趣圖書推薦服務(wù)。讀者先對興趣推薦接口進行訪問，然后圖書館把興趣圖書信息、AR展示技術(shù)以及圖書位置信息服務(wù)結(jié)合在一起，就能清楚地得到與用戶喜好相符的圖書的具體位置以及圖書與用戶之間的距離。

3數(shù)字圖書館參考咨詢服務(wù)中應(yīng)用AR增強現(xiàn)實技術(shù)的必要性3.1多元化主動參考咨詢服務(wù)所需

移動增強現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新為圖書館參考咨詢服務(wù)管理的多元化增添了新活力，為參考咨詢服務(wù)的多元化提供了可能性[5]。究其原因：①AR增強現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)是多元的。如：基于LBS的圖書借閱、基于手機傳感器的增強現(xiàn)實技術(shù)、基于機器視覺的增強現(xiàn)實技術(shù)等。②由于用戶類型、用戶素質(zhì)水平、用戶需求等方面有差異，閱讀服務(wù)者必定存在多樣性。AR增強現(xiàn)實技術(shù)的大力發(fā)展，使圖書館參考咨詢服務(wù)模式的多元化得到了保證。

AR增強現(xiàn)實技術(shù)使現(xiàn)代圖書館參考咨詢服務(wù)已經(jīng)沒有了時間與空間的范圍要求，具有相對主動性的參考咨詢服務(wù)模式將使閱讀者更好地參與到活動當(dāng)中，而且還能使圖書館咨詢管理人員的工作變得更容易。因此，在AR增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與推廣下，開展網(wǎng)絡(luò)化、主動性、多元化的咨詢服務(wù)將是圖書館參考咨詢服務(wù)新模式的主動力和主方向，這樣能更好地滿足多角度、多層次用戶的閱讀需求。

于麗麗：數(shù)字圖書館參考咨詢中AR增強現(xiàn)實技術(shù)研究3.2跨時空共享參考咨詢服務(wù)所需

在傳統(tǒng)圖書館參考咨詢服務(wù)模式系統(tǒng)下，館藏資源管理者扮演的是圖書文獻信息資源傳遞者的角色，這樣很容易影響閱讀者與信息管理者之間的溝通，導(dǎo)致信息交流、理解產(chǎn)生偏差，用戶之間也很難相互溝通交流并相互幫助解決問題。此外，其咨詢服務(wù)方式大都是針對個別閱讀者用戶的個別需求疑問進行單一解答與服務(wù)的被動方式。而AR增強現(xiàn)實技術(shù)具有強大的人人互動功能。讀者在網(wǎng)絡(luò)上在線進行溝通，突破了時空的限制，能在學(xué)科領(lǐng)域上達到專業(yè)深化，能在自身管理上有所長進，能最大限度地提高閱讀者的科研能力，最終實現(xiàn)圖書館館員為用戶提供共享化參考咨詢服務(wù)的目的。

4數(shù)字圖書館參考咨詢服務(wù)中AR增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用作為一項新技術(shù)，AR增強現(xiàn)實技術(shù)把豐富的信息內(nèi)容通過計算機展示給用戶，不僅能把用戶的學(xué)習(xí)興趣調(diào)動起來，而且還能把用戶的學(xué)習(xí)能力通過虛實聯(lián)結(jié)互動開發(fā)出來。在3D環(huán)境下，通過AR開展的活動可以使用戶的空間理解力得到提高，并能完整表述出較為復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容。AR本身就比較重視互動性，所以基于AR技術(shù)開展的輔助學(xué)習(xí)也比較強調(diào)交互性。

4.1圖書館參考咨詢服務(wù)AR系統(tǒng)構(gòu)建

筆者在AR增強現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計了數(shù)字圖書館參考咨詢服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)共包括三個模塊，即分析用戶需求、技術(shù)運用及功能設(shè)置。

在分析用戶需求階段，進行AR系統(tǒng)設(shè)計前要先分析主體及資源特性，因為移動模式并不是適用于任何用戶活動的，所以系統(tǒng)的第一步就是對用戶進行需求分析，對AR技術(shù)是否與用戶學(xué)習(xí)情景相適合進行判斷[6]。如果移動設(shè)備與AR技術(shù)不匹配，不僅會浪費資源，還會有負(fù)面學(xué)習(xí)效應(yīng)產(chǎn)生。

在技術(shù)應(yīng)用階段，主要任務(wù)是開發(fā)應(yīng)用程序，包括系統(tǒng)、服務(wù)、開發(fā)和應(yīng)用四個模塊。其中系統(tǒng)層主要是智能手機設(shè)備的軟硬件支持，軟件系統(tǒng)主要是指操作系統(tǒng)的差異。服務(wù)層主要是包括應(yīng)用程序在內(nèi)的相關(guān)模塊和開發(fā)接口，不僅包括操作系統(tǒng)平臺，還細(xì)分為第三方支持庫。開發(fā)層主要是一些工具開發(fā)包以及移動開發(fā)框架等。

在用戶方面，主要任務(wù)是借助智能手機設(shè)備對相應(yīng)的應(yīng)用程序進行選擇，主要是把學(xué)習(xí)應(yīng)用提供給用戶，然后對服務(wù)層的功能進行選擇和使用，通過解析移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和功能模塊等，對移動學(xué)習(xí)模式進行選擇。在功能設(shè)置階段，在進行3D模型設(shè)計、媒體交互以及社交服務(wù)等設(shè)置時，要把學(xué)習(xí)的需要以及AR增強現(xiàn)實軟件的優(yōu)勢充分融合在一起。

4.2圖書館參考咨詢服務(wù)AR系統(tǒng)實現(xiàn)

在移動終端基礎(chǔ)上研發(fā)的AR系統(tǒng)在數(shù)字圖書館參考咨詢服務(wù)中的應(yīng)用主要是把一些標(biāo)志物在移動終端中標(biāo)識出來，為了實現(xiàn)檢測與跟蹤功能，還要確立一個增強現(xiàn)實系統(tǒng)，并在移動虛擬電子書里應(yīng)用這個增強現(xiàn)實系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過智能手機的后置攝像頭實時拍攝工作環(huán)境的實景，然后對圖像進行視頻流程處理，進而檢測預(yù)定標(biāo)志物的方位[7]。在AR應(yīng)用系統(tǒng)中，移動終端基礎(chǔ)上實現(xiàn)的增強現(xiàn)實系統(tǒng)是框架的基礎(chǔ)。通過實時檢測標(biāo)志物的狀態(tài)，系統(tǒng)可以疊加虛擬物件并最終呈現(xiàn)在視頻畫面上，從而達到增強現(xiàn)實的效果。

首先，通過AR系統(tǒng)把圖像輸入到系統(tǒng)中進行處理，把實景空間構(gòu)建起來。其次，通過計算機按照幾何一致的開放性原則將生成的虛擬對象融合到實景空間中，實現(xiàn)增強現(xiàn)實環(huán)境的目標(biāo)。再次，通過現(xiàn)實系統(tǒng)把虛實融合后的景象展現(xiàn)在用戶面前。最后，通過交互設(shè)備實現(xiàn)用戶與現(xiàn)實場景的互動。

5基于AR增強現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)字圖書館創(chuàng)新服務(wù)策略

在數(shù)字圖書館中，AR技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用將會給用戶帶來全新的體驗。通過該技術(shù)，信息資源可以由二維變?yōu)槿S，變得更加立體；圖書館的參考咨詢方式、服務(wù)范圍以及內(nèi)容都可以得到拓展，其將在數(shù)字圖書館參考咨詢中進行一場根本性的變革[8]。

5.1圖書定位及資源導(dǎo)讀

在數(shù)字圖書館中，較常用的應(yīng)用程序是Shelvar，該程序是建立在移動AR技術(shù)定位功能基礎(chǔ)上的，使用該程序可以提高書架的管理效率。對于數(shù)字圖書館紙質(zhì)館藏書籍，可以在書脊上貼一個標(biāo)簽，從而使Shelvar程序以自動和批注識別的方式快速核對圖書的排架情況。用戶通過移動設(shè)備的攝像頭對書架進行掃描時，一旦出現(xiàn)圖書亂架現(xiàn)象，屏幕上就會有一個紅色的“×”標(biāo)志出現(xiàn)在相應(yīng)圖書的書脊上，還有方向箭頭對圖書的正確位置進行指示。Shelvar不僅可以對亂架圖書進行指正，同時還具有藏書清點等功能。

在數(shù)字圖書館中，AR技術(shù)不僅能借助圖書書脊上張貼的書簽和二維碼來進行書架整理，而且還具有融合功能，可以對數(shù)字資源與紙質(zhì)館藏圖書資源進行鏈接和集成。用戶在對書架進行瀏覽的過程中，通過掃描書架上的二維碼，可以對當(dāng)前書架上的館藏資源進行實時查看。此外，通過圖書書脊上張貼的書簽，用戶不僅可以與館藏的數(shù)字圖書資源進行鏈接，還能與外部的電子數(shù)據(jù)庫資源進行集成，同時還可以利用自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

5.2個性化參考咨詢推送服務(wù)

當(dāng)前的數(shù)字圖書館提供的參考咨詢服務(wù)不僅方式有限，而且還存在信息滯后的問題。添加了AR技術(shù)的參考咨詢服務(wù)，不僅能把新書的相關(guān)信息及時推送到用戶手中，而且還有助于用戶掌握新書的借閱情況、瀏覽用戶評價信息以及供貨情況等。此外，圖書館通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與以上信息的融合，還可以對用戶的個人喜好位置進行分析，把一些熱門的和用戶感興趣的圖書推薦給用戶，把用戶的求知欲激發(fā)出來，進而使圖書館信息資源的利用率得到提高。

在智能手機應(yīng)用程序中，還有一個利用了人臉識別技術(shù)的“TAT Augmented ID ”。在該程序中，可識別的編碼或者說唯一的目標(biāo)對象就是人臉。圖書館通過人臉識別的AR技術(shù)，可以對入館的重點用戶進行快速識別，及時獲取該用戶的公開信息資料，并把相關(guān)的館藏學(xué)術(shù)資源及時推送給用戶，提高了個性化參考咨詢的效率和服務(wù)質(zhì)量。

5.3讀者閱讀興趣提升

在當(dāng)前閱讀環(huán)境下，人們選取的閱讀對象可以是電子資源，也可以是紙質(zhì)媒體。在電子資源中，有很多圖片、視頻等媒體元素可以把用戶、作者、媒體之間的互動集成起來。在移動AR增強現(xiàn)實技術(shù)研究中，電子資源的特性以及紙質(zhì)書籍的充分融合已經(jīng)變?yōu)橐环N新的研究領(lǐng)域。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些增強型圖書，這些圖書經(jīng)過AR增強現(xiàn)實技術(shù)處理后與普通圖書相比表面上并沒有區(qū)別，只有在AR 終端才能把特點展示給用戶。同時，AR增強現(xiàn)實技術(shù)的使用還能把館藏的平面、靜止的資源轉(zhuǎn)變成真實、動態(tài)的資源供使用者借閱，這樣書中呆板的知識就可融匯到現(xiàn)實生活場景中，達到了虛與實的有效轉(zhuǎn)化，閱讀者慢慢地會對學(xué)習(xí)和查閱圖書產(chǎn)生強烈的興趣，進而大大增強了圖書館參考咨詢服務(wù)效果。

6結(jié)語

移動AR技術(shù)作為一種新技術(shù)，到底能給圖書館帶來多大的幫助還有待商討，但是從目前的應(yīng)用情況來看，前景較為樂觀。在圖書館中，應(yīng)用AR增強現(xiàn)實技術(shù)可以實現(xiàn)信息推送服務(wù)以及信息資源的導(dǎo)讀和定位；可以整合相關(guān)資源與真實環(huán)境，給圖書館參考咨詢的服務(wù)方式、范圍以及內(nèi)容帶來革命性的創(chuàng)新。在圖書館參考咨詢服務(wù)中，AR增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)揮還有待更深入的研究。

參考文獻：

[1]許衛(wèi)華.從虛擬現(xiàn)實技術(shù)到增強現(xiàn)實技術(shù)[J].中國有線電視，2013（7）：854-857.

[2]張偉，張春華，徐衛(wèi).增強現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].電腦編程技巧與維護，2012（6）：66-67.

[3]梁穎.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館參考咨詢服務(wù)研究[J].現(xiàn)代情報，2006（5）：13-16.

[4]王萍.基于增強現(xiàn)實技術(shù)的移動學(xué)習(xí)研究初探[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013（5）：45-47.

[5]劉艷.信息化環(huán)境下圖書館參考咨詢服務(wù)發(fā)展研究[J].江西圖書館學(xué)刊，2011（3）：35-40.

[6]付躍安.移動增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)在圖書館中應(yīng)用前景分析[J].中國圖書館學(xué)報，2013（3）：34-39.

[7]王璞.移動增強現(xiàn)實技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用研究[J].圖書與情報，2014（1）：96-100.

[8]劉亞紅，史素榮.淺析新時期高校圖書館參考咨詢服務(wù)創(chuàng)新[J].河南圖書館學(xué)刊，2011（3）：21-25.

（編校：周雪芹） 第36卷第8期河南圖書館學(xué)刊2016年8月