初探VR技術在圖書館的應用

趙嘉凌

關鍵詞：3D建模；真實感；可視化操作

摘要：文章從計算機應用技術的角度闡述了VR圖書館的概念，論述了VR圖書館、數(shù)字化圖書館、紙質(zhì)圖書館及虛擬圖書館之間的關系，并列舉了VR技術應用于圖書館領域的幾大重要特征。

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2017）07-0115-03

1VR圖書館的定義

VR圖書館即虛擬現(xiàn)實圖書館，圖書館界專家對其的界定包含三層含義：一是VR圖書館是一門綜合性技術，它集成了多學科的技術與研究成果；二是VR圖書館是以計算機技術為基本平臺展開工作的技術；三是VR圖書館是具有多維度空間、全方位感知特點的計算機操作性技術應用的一個方向[1]。

VR圖書館集成了多學科的技術與研究成果，讀者或訪問者作為主體可通過計算機VR技術對圖書館進行訪問、瀏覽、漫游、檢索、典藏、發(fā)布等活動，充分利用數(shù)字化信息和網(wǎng)絡技術對超時空模擬場景實施控制。從信息傳播學的角度看，VR圖書館是高級感知傳感信息方式，相對于以數(shù)字化信息為傳播機制的數(shù)字化圖書館，VR圖書館是其衍生物。

2VR圖書館、數(shù)字化圖書館、紙質(zhì)圖書館之間的關系

2.1VR圖書館與數(shù)字化圖書館

VR圖書館與數(shù)字化圖書館是兩個不同的概念?！皵?shù)字”兩個字本身的含義是表示事物的量的基本數(shù)學概念，但后綴加上“化”字以后便延伸出很多詞匯，含義也會變。后綴加名詞或形容詞后構成動詞，表示轉(zhuǎn)變成某種性質(zhì)或狀態(tài)，如數(shù)字化通信、數(shù)字化電視、數(shù)字化圖書館、數(shù)字化信息庫、數(shù)字化平臺等。這些現(xiàn)代意義上的“數(shù)字化”概念都包含計算機技術介入，用計算機處理、轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)換的動詞含義。為了滿足輸入計算機信號和網(wǎng)絡傳輸?shù)臈l件，開發(fā)了計算機能夠識別的計算機語言，即數(shù)字化語言，也就是“數(shù)字化”的內(nèi)涵。

“數(shù)字化圖書館”，即數(shù)字化圖書館不僅僅是數(shù)字館藏管理工具的集合，而應包括信息、數(shù)據(jù)及在整個創(chuàng)建、發(fā)布、利用、存儲等生命周期內(nèi)的所有活動。吳慰慈、董焱等將“數(shù)字化圖書館”綜合概括定義為：保存數(shù)字格式存儲的電子文獻并通過計算機和網(wǎng)絡傳遞所藏數(shù)字化信息，同時對網(wǎng)上信息進行虛擬鏈接并提供服務的實體性或虛擬性的信息機構或信息機構群。

數(shù)字化圖書館的本質(zhì)特點是以電子文檔形式為主體構成的可在網(wǎng)絡等虛擬環(huán)境下運行的館藏信息資源，海量的電子文檔是數(shù)字化的物質(zhì)基礎。從物理學角度看，所謂數(shù)字化就是把信息用電磁介質(zhì)按二進制編碼的方法進行儲存和處理，把紙質(zhì)印刷載體信息轉(zhuǎn)化為計算機可以儲存和識別處理的信息，即用“0”和“1”兩個數(shù)字取代傳統(tǒng)信息的原本物理形態(tài)（主要指紙質(zhì)印刷品），用計算機把各種不同載體的信息預以集成或創(chuàng)建，并逐一錄入保存，主要應用的技術有高分辨率數(shù)字掃描和色彩矯正、光學字符識別、信息壓縮、信息轉(zhuǎn)化等。換言之，數(shù)字化圖書館解決的是紙質(zhì)信息向電子信息的轉(zhuǎn)化問題以及典藏問題[2]。而VR圖書館主要解決的是瀏覽、檢索過程中的三維可視化、智能化操作載體問題。在圖書館的采訪、分類、編目、典藏、流通等基本工作流程環(huán)節(jié)中，VR圖書館起的是提取信息資源技術的作用，是以計算機技術支持的可視化人機互動的，并能夠?qū)崟r控制的導航性工具。數(shù)字化圖書館虛擬創(chuàng)建了信息的資源內(nèi)涵，VR圖書館虛擬創(chuàng)建了信息資源的外延。數(shù)字化圖書館和VR圖書館的關系，可以理解為形式和內(nèi)容的關系，即圖書館存在的形態(tài)與圖書館存在的內(nèi)容的關系，是既有聯(lián)系又有區(qū)別、相輔相成、互為依存的具有獨立屬性的兩個不同的概念范疇。

2.2VR圖書館與虛擬圖書館

VR圖書館與虛擬圖書館是容易混淆的兩個概念。1992年，美國人Gapen D.Kaye將虛擬圖書館定義為“是利用電子網(wǎng)絡獲取信息與知識的一種方式”。筆者認為，虛擬圖書館的概念是指圖書館的信息服務范圍不局限于本館物理實體內(nèi)的館藏信息資源，而是可以通過遠程網(wǎng)絡通信網(wǎng)鏈接跨地區(qū)、跨國度的全球信息資源體系，是網(wǎng)絡信息體系構成的圖書館館藏信息資源。

虛擬圖書館相對于傳統(tǒng)圖書館的不同之處在于，虛擬圖書館是依托網(wǎng)絡信息資源的圖書館，沒有圖書館建筑物理實體的質(zhì)量和體量概念，沒有傳統(tǒng)的紙質(zhì)館藏。所謂虛擬空間指的是網(wǎng)絡環(huán)境，虛擬圖書館沒有紙質(zhì)文獻資料館藏，不以實體圖書館舍為服務平臺，不以紙質(zhì)印刷品為載體，在這個虛擬空間里主要依賴網(wǎng)絡信息及遠程通信技術來獲取文獻信息資源，是利用互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建的一個虛擬的圖書館文獻資源庫。因此，也有人將其稱為“無墻圖書館”。

VR圖書館為讀者提供的是獲取信息的可視化、智能化的方法，虛擬圖書館為讀者提供的是更大范圍的遠程網(wǎng)絡信息資源相互貫通的路徑，即通過互聯(lián)網(wǎng)連接、溝通、架構的分布式數(shù)字信息資源庫。VR圖書館與虛擬圖書館都是幫助讀者解決怎樣獲取信息資源途徑的：VR圖書館提供的是以虛擬仿真智能化、可視化、實時交互技術為本質(zhì)特征的信息資源提取平臺；虛擬圖書館提供的是以分布式網(wǎng)絡環(huán)境為本質(zhì)特征的信息資源載體。二者是互為依存、相互補充的。虛擬圖書館、數(shù)字化圖書館、VR圖書館的關系如圖1所示。

2.3VR圖書館與紙質(zhì)圖書館

紙質(zhì)圖書館的原始形態(tài)是古代的藏書樓。傳統(tǒng)的信息載體除紙質(zhì)書籍、期刊外，還包括錄音帶、錄像帶、古籍、字畫、X光片等。藏書樓僅僅是建筑學概念上的館舍，功能主要是遮風避雨，以藏為主，重藏輕用，強調(diào)的是典藏與“記憶”功能?，F(xiàn)代圖書館的館舍功能從儲藏、流通到發(fā)布等各方面都有了質(zhì)的飛躍，信息的傳播功能得到重大提升，公眾閱讀與獲取的信息在使用過程中不斷增值。而VR圖書館技術形態(tài)的出現(xiàn)更強調(diào)圖書館資源被讀者有效利用，它充分調(diào)動了人機互動、可視化操作中人的主宰作用和興趣，發(fā)掘了人主動思維的潛能，能夠充分體現(xiàn)“以人為本”的服務理念。VR圖書館、紙質(zhì)圖書館、虛擬圖書館、數(shù)字化圖書館的相互關系如圖2所示。

圖2顯示，讀者可從A、B、C三個方面獲取圖書館文獻信息資源，虛擬圖書館和VR圖書館的出現(xiàn)擴大了圖書館資源的受眾面。

3VR圖書館的特征

VR圖書館的特征就是桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)利用個人計算機和低級工作站進行仿真。VR圖書館將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬場景對象的窗口，參與者通過鼠標、鍵盤等輸入設備實現(xiàn)與虛擬場景的交互，滿足自身需求。常見的桌面型虛擬現(xiàn)實有基于虛擬現(xiàn)實建模語言的虛擬現(xiàn)實、基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實QuickTime VR、桌面三維虛擬現(xiàn)實、VRP、MUD等[3]。虛擬仿真軟件可以實時提供多感官的交互體驗，包括視、聽、觸感等，通過建立圖書館建筑模型數(shù)據(jù)庫，最大限度地為用戶提供直觀與便捷的操作方法。

3.1多重感官的感應

VR技術的多重感官感應指除視覺感應外，還包括觸感、聽感、力度感知、運動感知，甚至未來可能實現(xiàn)味覺和嗅覺的感知等各種交互感應。理論上，完整的VR技術應該具備人所具有的全部感知功能，但圖書館的功能需求主要集中在視覺和聽覺感知方面。如：圖書館場館的漫游設計能設計出用可視化的視覺檢索提取信息資源的功能。從圖書館傳遞文獻信息的職能角度看，VR圖書館在傳遞文獻信息、館藏信息、網(wǎng)絡信息的過程中具有主動傳遞與被動傳遞結合的突出特征，使閱讀、瀏覽智能化[4]。

3.2臨場感

臨場感是用戶身處模擬環(huán)境感受到現(xiàn)實的真實程度。理想狀態(tài)的虛擬環(huán)境應使用戶在計算機構建的3D空間如同身處現(xiàn)實世界，難辨真假，虛擬環(huán)境與現(xiàn)實相近度為90%以上。對圖書館建筑進行3D建模，利用VR技術逼真的場景模型構造能力，讓讀者在虛擬的圖書館里產(chǎn)生逼真的臨場仿真效果，對于3D建模軟件而言，是虛擬現(xiàn)實技術在建筑領域應用的一個全新嘗試。

3.3想象性

想象性是一種超越人類已有認知范疇，屬于思想層面的設計，這也是VR技術最吸引人的地方。設計者不僅可以通過3D建模軟件重現(xiàn)真實的世界，還可以通過自己的想象，以夸大的形式，以拓寬用戶的知識面和想象力為目的，構建一個真實世界不存在的或者無法在真實世界實現(xiàn)的虛擬的物體。

3.4交互性

交互性指用戶對模擬環(huán)境中物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實時性）。VR圖書館的交互性功能除了表現(xiàn)在讀者閱覽器的手勢感應上，還表現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實實時控制的場景漫游功能上。如：用戶可以用手直接在閱覽屏幕上方揮動進行翻頁閱讀，還可以利用鼠標上、下、左、右移動，實現(xiàn)在場景中的漫游行走，到達場景中的任意一個空間。

3.5層次性

VR圖書館在二次文獻信息檢索方面的開發(fā)潛力巨大。如：從圖書館場景環(huán)境到圖書館導航信息閱讀系統(tǒng)，從信息閱讀區(qū)域到具體的書庫、書架甚至是書籍、期刊的內(nèi)容。在虛擬現(xiàn)實的其他領域，深層次虛擬現(xiàn)實功能已經(jīng)得到全面的開發(fā)利用，而在VR圖書館領域，這一功能尚未開發(fā)，但只要圖書館在發(fā)展中有需求，其必定會得到迅速發(fā)展和應用。

3.6可操作性

可操作性指用戶對計算機進行簡單的操作，將指令通過無線電波、計算機網(wǎng)絡等傳輸媒介傳送出去，享受身臨其境的感受。在數(shù)字圖書館的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，用戶的漫步、選書及閱讀的每一次動作，都會產(chǎn)生一個直接的身體感知反應，漫游的方向、目標都是大腦直接反應的結果。漫游過程不是“跟著感覺走”，而是要達到與用戶真實的借閱感受完全一致的效果。

4結語

我國圖書館界普遍認為，未來圖書館的形態(tài)既不是傳統(tǒng)紙質(zhì)圖書館的“一家獨大”，也不是數(shù)字化圖書館的“后來居上”，而是紙質(zhì)圖書館、數(shù)字化圖書館、虛擬圖書館、VR圖書館的“聯(lián)合體”[5]。而VR技術在其中起到了橋梁的作用，是未來復合型現(xiàn)代化圖書館研究的方向。

參考文獻：

[1]崔杏園，錢樺.虛擬現(xiàn)實及其演變發(fā)展[J].工程地質(zhì)計算機應用，2006（2）：14-17.

[2]阮海紅.試論新聞視頻數(shù)字圖書館的構建[J].情報資料工作，2008（3）：53-56.

[3]張占龍，羅辭，何為.虛擬現(xiàn)實技術概述[J].計算機仿真，2005（3）：1-3.

[4]汪成為，高文，王行仁.靈境（虛擬現(xiàn)實）技術的理論、實現(xiàn)及應用[M].北京：清華大學出版社，1996：21-64.

[5]蘇建明，張續(xù)紅，胡慶夕.展望虛擬現(xiàn)實技術[J].計算機仿真，2004（1）：18-21.

（編校：徐黎娟）