虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館信息檢索可視化中的應(yīng)用

孫楊 逯志祥

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館信息檢索可視化中，將圖書(shū)館系統(tǒng)里集中抽象的數(shù)據(jù)及語(yǔ)義關(guān)系轉(zhuǎn)為可視展示，被用戶(hù)接收吸取。本文分析了信息檢索可視化的優(yōu)勢(shì)與模式，又重點(diǎn)論述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館信息檢索的可視化運(yùn)用的四大典型案例，以其對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用產(chǎn)生更多的思考。

關(guān)鍵字：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 數(shù)字圖書(shū)館 信息檢索 可視化

引言

信息可視化在數(shù)字圖書(shū)館是一個(gè)新興的領(lǐng)域。信息可視化可以讓用戶(hù)在登錄數(shù)字圖書(shū)館后，觀看到形象化的信息數(shù)據(jù)。信息檢索實(shí)現(xiàn)可視化，可以使用戶(hù)在進(jìn)行信息檢索的過(guò)程中，綜合運(yùn)用視覺(jué)信息，促進(jìn)用戶(hù)創(chuàng)造力與想象力的發(fā)展。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使可視化展示成為了現(xiàn)實(shí)，尤其是VR技術(shù)的誕生與推廣運(yùn)用，更是改變了以往人與計(jì)算機(jī)之間單調(diào)、枯燥的交流狀態(tài)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也完全可以運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館信息檢索可視化中，將圖書(shū)館系統(tǒng)里數(shù)據(jù)集中抽象的數(shù)據(jù)及語(yǔ)義關(guān)系轉(zhuǎn)為可視展示，被用戶(hù)接收吸取。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的必要性與可行性

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的必要性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館中是社會(huì)發(fā)展的需要。人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步推動(dòng)圖書(shū)館出現(xiàn)新服務(wù)與新功能完善圖書(shū)館的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型的功能，就必須依靠新思維、新方法和新技術(shù)。當(dāng)讀者不再滿(mǎn)足于只能親自到圖書(shū)館才能獲取到信息資源與服務(wù)時(shí)，圖書(shū)館依賴(lài)于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就誕生了數(shù)字圖書(shū)館。VR技術(shù)以沉浸性、交互性、想象性為主要特征，人們通過(guò)交互裝置，可以沉浸其中并自由交互，正是由于這種社會(huì)需求的存在，使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)走進(jìn)了數(shù)字圖書(shū)館。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館也是圖書(shū)館自身建設(shè)與發(fā)展的需要。圖書(shū)館是國(guó)家公共文化服務(wù)機(jī)構(gòu)，數(shù)字圖書(shū)館則是承擔(dān)了信息社會(huì)知識(shí)服務(wù)中心的職責(zé)。為了履行這一職責(zé)，就應(yīng)充分地利用包括VR技術(shù)在內(nèi)的高效技術(shù)，創(chuàng)新服務(wù)模式，提升服務(wù)質(zhì)量，滿(mǎn)足用戶(hù)的新需求，順利信息社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，將數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)推到新的高度。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的可行性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館中具有一定的可行性。第一，“三網(wǎng)”融合與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)設(shè)備，為虛擬技術(shù)的運(yùn)用提供了硬件支持。“三網(wǎng)”融合實(shí)現(xiàn)了高水平的資源共享，通信速度更高、通信品質(zhì)更高，通信安全性更強(qiáng)。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，更是借助于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的物物相連。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大促進(jìn)數(shù)字圖書(shū)館和VR技術(shù)的發(fā)展。第二，圖書(shū)館的發(fā)展需要虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融人。數(shù)字圖書(shū)館是面向未來(lái)、面向科技的新型圖書(shū)館，它是傳統(tǒng)圖書(shū)館的延伸與拓展。隨著數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展，越來(lái)越多的信息技術(shù)將會(huì)被廣泛的運(yùn)用于其功能實(shí)現(xiàn)與服務(wù)改善中來(lái)。當(dāng)VR技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)與潛能時(shí)，它的融入改善了信息服務(wù)的方式，提升了數(shù)字圖書(shū)館的知名度與影響力。第三，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)適用于數(shù)字圖書(shū)館。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸感能夠讓參與者以主體身份存在于虛擬環(huán)境之中。交互感能讓參與者從虛擬環(huán)境里得到反饋，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。想象性則會(huì)使參與者根據(jù)所獲得的信息，通過(guò)邏輯判斷、推理，聯(lián)想、拓展更多的知識(shí)內(nèi)容。從上述三點(diǎn)可以分析出，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館中非常可行的。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館信息檢索中應(yīng)用

2.1 信息檢索可視化的優(yōu)勢(shì)

信息檢索可視化就是將用戶(hù)提問(wèn)、信息資源、信息檢索模型、檢索過(guò)程以及結(jié)果等，都轉(zhuǎn)換為用戶(hù)眼見(jiàn)為實(shí)的圖形、圖象，在三級(jí)或者多級(jí)空間中進(jìn)行展示，不僅能夠讓用戶(hù)查看到檢索結(jié)果，更能夠在檢索過(guò)程中，把握檢索的方向，體驗(yàn)檢索的樂(lè)趣，有效提升檢索的效果與性能。

信息檢索可視化的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)于三個(gè)方面：第一，它可以減輕人類(lèi)的認(rèn)知負(fù)荷。信息檢索過(guò)程、結(jié)果都實(shí)現(xiàn)可視化，比單一的文字檢索更生動(dòng)、形象。用戶(hù)的多種感官都會(huì)參與進(jìn)來(lái)，可以不單一地依賴(lài)于某個(gè)具體的感觀與認(rèn)識(shí)，因此，認(rèn)知負(fù)荷會(huì)有所降低。第二，豐富了信息檢索的內(nèi)容。可視化信息內(nèi)容的類(lèi)型增多，可視范圍更廣。降低對(duì)文字信息的依賴(lài)，圖片、結(jié)構(gòu)等都可以成為檢索的依據(jù)。第三，提升了信息檢索效率。信息檢索的依據(jù)增多，檢索參與過(guò)程更加開(kāi)放。如果是比較復(fù)雜的信息檢索，完全可以通過(guò)將信息內(nèi)容進(jìn)行聚合，提取要義后，簡(jiǎn)化檢索過(guò)程。正是由于信息檢索可視化具備上述優(yōu)勢(shì)，因此，虛擬技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館可視化檢索中的運(yùn)用具有較大的空間與潛能。

2.2 信息檢索可視化的模式

信息檢索主要有兩種模式，分別是提問(wèn)查詢(xún)模式和瀏覽模式。這兩種可視化的檢索模式并非單一、獨(dú)立的存在，而是用戶(hù)可以根據(jù)自身的需要，靈活選擇，并且在信息檢索的過(guò)程中，二者互為補(bǔ)充。第一種QB模式（query searching and browsing），用戶(hù)在信息檢索系統(tǒng)中提交信息檢索的提問(wèn)式，得到的檢索結(jié)果被可視化。第二種是BQ模式（browsing and query searching），首先建立可視化的信息集合，然后用戶(hù)提交信息檢索提問(wèn)，可視化的信息檢索結(jié)果隨之顯示。第三種是僅有瀏覽BQ模式，這種模式不通過(guò)提問(wèn)搜索就能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

3 信息檢索中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的思考

信息檢索可視化依賴(lài)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)三維信息檢索。目前，數(shù)字圖書(shū)館的信息檢索可視化或者是體現(xiàn)于檢索過(guò)程的可視化，或者是檢索結(jié)果的可視化。無(wú)論是哪一種情況，都是將非空間的數(shù)據(jù)以圖形、圖像的方式立體、形象的展示出來(lái)，讓用戶(hù)感知、把握檢索結(jié)果，或者能夠從檢索數(shù)據(jù)中獲得所需要的信息。立體、形象的數(shù)據(jù)不僅可以實(shí)現(xiàn)非可視化信息檢索系統(tǒng)的全部功能，而且檢索結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性、規(guī)律特征、知識(shí)體現(xiàn)更是條理清晰、有序。除此之外，用戶(hù)在檢索信息的過(guò)程中，由于過(guò)程透明，引導(dǎo)明確，步驟簡(jiǎn)化，檢索效率大大提升。

傳統(tǒng)的信息檢索過(guò)程不透明，關(guān)聯(lián)性不顯示，方向難以把握控制、排序無(wú)規(guī)律、反饋機(jī)制缺乏。數(shù)字圖書(shū)館的可視化檢索，則可以有效地避免傳統(tǒng)信息檢索系統(tǒng)的缺陷，使檢索過(guò)程變得簡(jiǎn)潔、高效、透明、直接，文獻(xiàn)與檢索結(jié)果之間的關(guān)系也簡(jiǎn)單明了主題聚類(lèi)的動(dòng)態(tài)、分層感強(qiáng)烈，用戶(hù)的檢索時(shí)間大大縮減，檢索效果大大改善。

VR技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館的可視化信息檢索中，是以三維的形式呈現(xiàn)檢索過(guò)程與結(jié)果。由于VR技術(shù)的發(fā)展，三級(jí)信息檢索技術(shù)受到了更多人的青睞。逼真直觀的視覺(jué)環(huán)境、真實(shí)自然的交互感覺(jué)，都會(huì)使用戶(hù)產(chǎn)生較強(qiáng)的探索欲與求知欲。當(dāng)檢索結(jié)果以三維立體展示出來(lái)以后，用戶(hù)與其實(shí)現(xiàn)自然交互，從而使檢索結(jié)果的滿(mǎn)意度大幅提升。

任何事物都具有兩面性。當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字圖書(shū)館的可視化信息檢索中，我們既要發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)，也要看到其中存在的一些問(wèn)題。例如，隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大，三維可視化的計(jì)算數(shù)據(jù)規(guī)模則會(huì)成倍的增長(zhǎng)，它會(huì)對(duì)可視化的硬件與軟件系統(tǒng)提高更高的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的水平投影、移動(dòng)控制等技術(shù)的運(yùn)用，會(huì)強(qiáng)化三維效果，但是也會(huì)影響到系統(tǒng)的響應(yīng)度，使檢索結(jié)果顯示時(shí)間延長(zhǎng)。因此，研究人員應(yīng)該繼續(xù)深入研究，使數(shù)字圖書(shū)館信息檢索系統(tǒng)既能通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化檢索目標(biāo)，又可以不斷突破技術(shù)瓶勁，剔除制約技術(shù)運(yùn)用的因素。

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