5G環(huán)境下增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用研究

柏雪

摘 要 5G時(shí)代，AR技術(shù)將更具發(fā)展?jié)摿?，為用戶帶來深度沉浸式交互體驗(yàn)。圖書館能否引入AR技術(shù)來驅(qū)動(dòng)圖書館的管理和服務(wù)創(chuàng)新，成為環(huán)境創(chuàng)新的先驅(qū)，是一個(gè)值得思考的問題。論文從用戶、館員、圖書館三個(gè)維度梳理目前AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用場景，從資源服務(wù)、用戶體驗(yàn)、空間構(gòu)建、人館交互、讀者學(xué)習(xí)、日常管理方面深入分析探討5G環(huán)境下AR技術(shù)在圖書館的應(yīng)用優(yōu)勢，預(yù)測交互式可視化檢索、與文旅機(jī)構(gòu)合作、與其他技術(shù)融合應(yīng)用將成為5G時(shí)代AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用趨勢，并指出圖書館應(yīng)理性引入AR技術(shù)。

關(guān)鍵詞 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 5G 圖書館

分類號(hào) G250.7;TP250.7

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2021.10.009

Research on the Application of Augmented Reality Technology in Libraries Under 5G Environment

Bai Xue

Abstract In the 5G era， AR technology will have greater development potential and bring deep immersion interactive experience to users. Whether the library can introduce AR technology to drive library management and service innovation， and become the pioneer of environmental innovation， is a a problem worth thinking about. This paper combs the current scenarios of AR applications in libraries from the three dimensions of users， librarians and libraries， and deeply analyzes and discusses the application advantages of AR technology in Libraries under 5G environment from the aspects of resource service， user experience， space construction， library interaction， reader learning and daily management. It is predicted that interactive visual retrieval， cooperation with tourism and cultural institutions and integration with other technologies will become the application trends of AR technology in Library in the 5G era， and points out that the libraries should be rational when introducing AR technology.

Keywords Augmented reality. 5G. Library.

0 引言

科技的發(fā)展對人類認(rèn)知世界的方式產(chǎn)生了巨大影響，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented reality，簡稱AR）技術(shù)正是其中具有代表性的技術(shù)之一。作為下一代交互技術(shù)，AR技術(shù)將真正改變我們觀察世界的方式，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮人類不同感官的均衡作用，拓展人類感知能力，為人類帶來深度沉浸式交互體驗(yàn)。Gartner公司發(fā)布2017年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢[1]，將“虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”列為十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢之一，2018年和2019年的十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢[2-3]均將“沉浸式體驗(yàn)”列為未來技術(shù)趨勢，并且在2020年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢[4]中指出，到2021年，至少三分之一的企業(yè)將部署一個(gè)多元體驗(yàn)平臺(tái)，支持移動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)和增強(qiáng)型現(xiàn)實(shí)的發(fā)展。在我國，《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》[5]早已將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)列為新一代信息技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)之一。當(dāng)今社會(huì)，5G時(shí)代已全面來臨，高速率、低時(shí)延的通信環(huán)境為AR技術(shù)的應(yīng)用提供了更加有利的條件，越來越多的企業(yè)開始引入AR技術(shù)，將其應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

圖書館是人類獲取信息和知識(shí)的重要場所，圖書館必須跟上技術(shù)的發(fā)展和用戶習(xí)慣的變化，在滿足用戶需求方面成為環(huán)境創(chuàng)新的先驅(qū)。圖書館是物理空間、技術(shù)和信息的交叉點(diǎn)，這正是AR技術(shù)發(fā)展的方向。在5G時(shí)代，圖書館能否引入AR技術(shù)為讀者創(chuàng)造新的服務(wù)和體驗(yàn)，AR技術(shù)在圖書館中是否具有應(yīng)用優(yōu)勢、能否為圖書館提供技術(shù)支撐，AR技術(shù)能夠應(yīng)用到圖書館的哪些領(lǐng)域，都是值得圖書館人思考的問題。本研究通過文獻(xiàn)調(diào)研和網(wǎng)絡(luò)調(diào)研歸納梳理目前已經(jīng)出現(xiàn)在圖書館領(lǐng)域的AR應(yīng)用，分析5G環(huán)境下AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用優(yōu)勢，并對未來趨勢進(jìn)行預(yù)測和思考，以期為圖書館引入AR技術(shù)提供借鑒和啟發(fā)。

1 技術(shù)背景

1.1 AR技術(shù)應(yīng)用概述

“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”術(shù)語由波音公司的Caudell T于1992年正式提出[6]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)并沒有統(tǒng)一的定義，目前學(xué)術(shù)界較為認(rèn)可的是Milgram P和Azuma R的定義。Milgram P在1994年提出了“虛擬-現(xiàn)實(shí)統(tǒng)一體”的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)定義[7]。Azuma T于1997年以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的三個(gè)特征“虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)互動(dòng)、三維注冊”對其進(jìn)行了定義[8]。AR技術(shù)的原理是將計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)場景中，用戶可通過各種顯示設(shè)備（如計(jì)算機(jī)屏幕、手機(jī)或平板等移動(dòng)智能終端設(shè)備、投影設(shè)備、穿戴式設(shè)備）與虛實(shí)結(jié)合的場景進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。

AR應(yīng)用出現(xiàn)較早。1968年，Sutherland I[9]使用光學(xué)透視式頭盔顯示器創(chuàng)建了第一個(gè)AR系統(tǒng)“達(dá)摩克利斯之劍”。但由于受當(dāng)時(shí)計(jì)算能力和硬件條件的限制，AR技術(shù)并未得到廣泛應(yīng)用。AR技術(shù)真正得到較快發(fā)展是始于20世紀(jì)90年代。當(dāng)時(shí)波音公司為了解決飛機(jī)制造中的導(dǎo)線布局問題，試圖開發(fā)一個(gè)虛擬接口，將手冊中有關(guān)飛機(jī)導(dǎo)線正確布局的信息覆蓋在實(shí)體飛機(jī)上，從而引導(dǎo)工程師完成電線安裝。隨后，AR技術(shù)開始在醫(yī)療、制造和修理、可視化、機(jī)器人路徑規(guī)劃、娛樂、軍用飛機(jī)、戶外、移動(dòng)AR、協(xié)同AR和商業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用[10]。2000年以后，AR技術(shù)在人工智能、虛擬通訊、游戲、家居、數(shù)字化遺產(chǎn)保護(hù)等領(lǐng)域也得到了較快的發(fā)展。隨著顯示設(shè)備成本的不斷降低，消費(fèi)級(jí)AR產(chǎn)品逐漸進(jìn)入大眾的視野，開始出現(xiàn)面向消費(fèi)者的專門用來操作AR接口的硬件，如谷歌在2012年4月發(fā)布的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型穿戴式智能眼鏡Google Glass、微軟在2015年1月發(fā)布的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備Hololens、WayRay在2020年推出的全息AR顯示器等。以蘋果、谷歌、微軟和Magic Leap為首的各大科技巨頭還相繼推出了AR開發(fā)工具包。如蘋果2017年推出的AR開發(fā)平臺(tái)ARKit、谷歌2018年在手機(jī)中加入的ARCore，還有Facebook的AR Studio，Snapchat的Lens Studio和亞馬遜的Sumerian等，為AR應(yīng)用提供了良好的開發(fā)環(huán)境。

近幾年，移動(dòng)智能設(shè)備的普及與發(fā)展，催生了移動(dòng)AR應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，并受到用戶的廣泛歡迎，具有代表性的有Pokemon GO、Wikitude、Ingress等應(yīng)用。Facebook的Reality Labs正在構(gòu)建用于支撐未來AR體驗(yàn)的核心基礎(chǔ)設(shè)施Live Maps。國內(nèi)也出現(xiàn)了一些移動(dòng)AR應(yīng)用，例如，2020年4月，華為AR地圖上線，可實(shí)現(xiàn)AR實(shí)景導(dǎo)航、全息信息展示、虛實(shí)融合的拍照等功能。

綜上所述，AR技術(shù)發(fā)展迅速，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的應(yīng)用場景。隨著AR從智能手機(jī)延伸到可穿戴設(shè)備，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)成為人類感官的一種永久性增強(qiáng)裝備。

1.2 5G技術(shù)對AR應(yīng)用的影響

第五代移動(dòng)通信技術(shù)（簡稱5G技術(shù)）具有高速度、低功耗、低時(shí)延、泛在網(wǎng)的功能特征。5G最高傳輸速度可達(dá)10 Gbps，能夠提供高效優(yōu)質(zhì)的通信。2019年6月6日，工信部向四家通信企業(yè)頒發(fā)了5G牌照，標(biāo)志著5G商用元年的到來。5G技術(shù)能夠促進(jìn)各行各業(yè)的基礎(chǔ)信息建設(shè)升級(jí)，為行業(yè)發(fā)展帶來質(zhì)的飛躍。

AR應(yīng)用需要快速傳輸和處理大量數(shù)據(jù)，在跟蹤注冊、圖形渲染、三維建模、人機(jī)交互時(shí)需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，超出了目前普通移動(dòng)智能設(shè)備的計(jì)算能力。對此，可以利用云計(jì)算技術(shù)解決計(jì)算問題，但需要將數(shù)據(jù)提交到云平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算后再將結(jié)果返回到移動(dòng)終端，數(shù)據(jù)來回傳輸會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，對通信速度要求較高，這會(huì)影響用戶體驗(yàn)的流暢度。5G技術(shù)可以解決AR應(yīng)用過程中的計(jì)算和通信問題，將計(jì)算任務(wù)放到云端，云端和用戶端可以在1毫秒內(nèi)通信，用戶終端只需執(zhí)行顯示任務(wù)。有了5G技術(shù)的支持，AR技術(shù)在應(yīng)用時(shí)不必再受計(jì)算能力、傳輸能力、顯示能力的局限，AR應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生革命性的進(jìn)展。

2 AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用場景分析

2.1 用戶維度的應(yīng)用

（1）圖書館導(dǎo)覽。近年來移動(dòng)計(jì)算和跟蹤設(shè)備性能不斷提升，大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備都帶有加速度計(jì)、陀螺儀、指南針、攝像頭、GPS、藍(lán)牙和Wi-Fi等定位組件，能夠以高精度確定移動(dòng)設(shè)備的位置和方向，基于位置的移動(dòng)AR服務(wù)模式開始被廣泛應(yīng)用，這為空間認(rèn)知提供了一種新思路。利用AR技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)覽的原理，是通過基于硬件或視覺的定位技術(shù)獲取用戶位置信息或建筑物信息，在應(yīng)用程序中執(zhí)行特征點(diǎn)識(shí)別算法，然后連接到提供服務(wù)的數(shù)據(jù)庫，將與其所處地理位置相關(guān)多媒體信息與實(shí)景疊加后返回給用戶。國外已經(jīng)有圖書館和檔案館將AR技術(shù)用于導(dǎo)覽服務(wù)，將AR技術(shù)與地圖軟件或圖書館地圖模型相結(jié)合，為用戶提供空間指引和館舍介紹等服務(wù)。例如，北卡羅來納州立大學(xué)的WolfWalk項(xiàng)目[11]，通過定位可向用戶展示校內(nèi)歷史人物場景和故事;俄勒岡州立大學(xué)圖書館和檔案館開發(fā)的Beaver Tracks項(xiàng)目[12]，用戶通過手機(jī)掃描圖書館外觀即可看到圖書館和檔案館館舍的相關(guān)照片和介紹。上海圖書館在2020年4月推出AR導(dǎo)覽應(yīng)用“從武康路出發(fā)”[13]。該應(yīng)用利用上海圖書館豐富的館藏資源向游客講述武康路的歷史、建筑和歷史名人知識(shí)。

（2）圖書指引。AR技術(shù)可以用來為讀者提供尋書路徑和書籍的具體位置。這是一種基于位置的服務(wù)，其原理是首先對館藏資源和讀者進(jìn)行定位和跟蹤，然后在讀者提出書籍檢索請求時(shí)實(shí)時(shí)返回最優(yōu)路徑圖或書架位置信息。典型的AR圖書指引案例是奧盧大學(xué)圖書館的基于位置感知的移動(dòng)服務(wù)項(xiàng)目SmartLibrary[14]，該項(xiàng)目將所有圖書粘貼RFID標(biāo)簽，利用RFID技術(shù)對館藏進(jìn)行標(biāo)記和定位，通過WiFi技術(shù)對用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，然后向用戶返回通往館藏的路徑圖。維也納工業(yè)大學(xué)的ARLib[15]項(xiàng)目也是類似的應(yīng)用且推出時(shí)間比SmartLibrary更早，但ARLib是一款基于筆記本的應(yīng)用，與基于移動(dòng)設(shè)備的AR應(yīng)用相比，用戶接受度和推廣性有所欠缺。而印度國家設(shè)計(jì)學(xué)院的P.Siddappa開發(fā)的librARi[16]則能通過掃描書架幫助讀者在書架上找到書，但尋書效率存在不足。

2.2 館員維度的應(yīng)用

（1）圖書智能排架。傳統(tǒng)的圖書排架依靠人工識(shí)別圖書分類號(hào)，效率不高。將AR技術(shù)應(yīng)用到排架工作中，圖書管理員只需用設(shè)備掃描某層書架上的書，系統(tǒng)即可通過讀取RFID標(biāo)簽、二維碼、標(biāo)簽等圖書標(biāo)識(shí)智能化識(shí)別當(dāng)前的排架順序，并且對書架進(jìn)行分析，以可視化的形式（如形狀或顏色）代替分類號(hào)目錄，快速顯示每本書的順序是否正確，圖書管理員按照提示將書放到正確位置即可。這一應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)圖書的準(zhǔn)確、快速排架，提高排架效率的同時(shí)降低了工作難度，例如，美國邁阿密大學(xué)圖書館的AR應(yīng)用ShelvAR[17]不僅能夠幫助館員快速排架，還能記錄館員盤點(diǎn)排架時(shí)間。詹姆斯庫克大學(xué)圖書館的Libagent[18]也是此類型的應(yīng)用。

（2）館藏資源展示與利用。AR技術(shù)可以幫助閱讀推廣人員以更加有趣的形式展示圖書館資源，還可以幫助資源建設(shè)人員開發(fā)新型文獻(xiàn)，支持館藏資源的可持續(xù)性，提高資源利用率。讀者通過手機(jī)、平板等智能終端設(shè)備掃描資源，不僅可以獲取數(shù)字版圖片，還能獲取館藏資源中與之相關(guān)的文字、圖片、音頻、視頻等形式的介紹和學(xué)術(shù)文獻(xiàn)。如此，既能避免珍貴資源因觸摸或翻閱而受損，又能促進(jìn)讀者對資源的深度理解、激發(fā)讀者的興趣。例如，曼徹斯特大學(xué)與約翰里蘭茲圖書館合作開發(fā)的SCARLET[19]和SCARLET+[20]項(xiàng)目，利用AR技術(shù)幫助學(xué)生研究圖書館收藏的中世紀(jì)手稿等藏品。2019年，青島李滄區(qū)圖書館推出AR互動(dòng)百科系統(tǒng)，將文字、圖片、音頻形式的百科知識(shí)與3D場景和模型有機(jī)結(jié)合起來，為讀者提供智慧閱讀體驗(yàn)服務(wù)。2019年8月17日，寧波首個(gè)5G閱讀體驗(yàn)館推出5G+AR閱讀，用戶戴上AR眼鏡，即可體驗(yàn)立體化3D有聲圖書。

2.3 圖書館維度的應(yīng)用

當(dāng)前AR技術(shù)在圖書館維度的應(yīng)用主要表現(xiàn)在文創(chuàng)產(chǎn)品的開發(fā)方面。將AR技術(shù)融合到文創(chuàng)產(chǎn)品中，可以向用戶傳達(dá)更為豐富、形象的文化知識(shí)，增加產(chǎn)品內(nèi)涵，并支持用戶與其互動(dòng)，增強(qiáng)趣味性。目前國內(nèi)已出現(xiàn)一些利用AR開發(fā)文創(chuàng)產(chǎn)品的案例。2017年8月，深圳大學(xué)推出全國首個(gè)AR?；眨瑢W(xué)生用手機(jī)掃描?；?，手機(jī)中的?；站蜁?huì)活動(dòng)起來打招呼，并引導(dǎo)學(xué)生欣賞學(xué)校全景。2017年10月，阿里AR內(nèi)容開放平臺(tái)與國家圖書館達(dá)成合作，推出首個(gè)定制化AR智能書法教學(xué)產(chǎn)品“翰墨書香”書法文具盒。圖書館可以深度挖掘館藏資源的豐富內(nèi)涵，開發(fā)相關(guān)AR文創(chuàng)產(chǎn)品，讓資源活起來，從而提高資源利用率;也可以開發(fā)一些趣味十足的產(chǎn)品用于圖書館的宣傳營銷，提高圖書館關(guān)注度。

另外，筆者通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)一些學(xué)者還提出了AR技術(shù)在圖書館其他場景下的應(yīng)用。王璞[21]提出利用人臉識(shí)別的AR技術(shù)獲取讀者個(gè)人信息從而為其提供個(gè)性化推送服務(wù);廖宇峰[22]提出AR技術(shù)可用于館員工作評價(jià);肖玥[23]提出利用AR技術(shù)開發(fā)數(shù)字課程資源數(shù)據(jù)庫。但這些都是對未來圖書館AR應(yīng)用的暢想，目前尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)實(shí)踐案例。

3 5G環(huán)境下AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

AR技術(shù)本身具有深度交互性、情景感知性和自主適應(yīng)性等優(yōu)勢。在5G環(huán)境下，信息傳輸將突破時(shí)空限制，圖書館可以通過AR技術(shù)來促進(jìn)物理數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的進(jìn)一步融合，提升沉浸體驗(yàn)深度，為用戶提供更有吸引力的多元化互動(dòng)服務(wù)模式，并且從更大程度上展示圖書館的資源、空間和服務(wù)價(jià)值。

3.1 資源服務(wù)可視化、立體化，盤活館藏資源

AR技術(shù)可以增強(qiáng)資源的表現(xiàn)力，創(chuàng)新資源服務(wù)模式。通過調(diào)動(dòng)人的各種感官，將抽象、枯燥的理論知識(shí)以直觀形象的可視化表達(dá)形式呈現(xiàn)給讀者，使讀者能夠探索復(fù)雜的、未發(fā)現(xiàn)或非結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，從而促進(jìn)其對知識(shí)的理解和吸收，進(jìn)一步深化知識(shí)的價(jià)值。融合了AR技術(shù)的資源服務(wù)模式更符合人類的認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)情境體驗(yàn)感、情境遷移、多感官感知（視覺、聽覺），用戶能夠以最自然、最直觀的方式與知識(shí)交互。例如AR圖書將3D場景添加到書籍上，將二維靜態(tài)的知識(shí)立體化的呈現(xiàn)給讀者，讓知識(shí)躍然紙上，使書籍更具互動(dòng)性。

3.2 人館交互智能化、實(shí)時(shí)化，提高服務(wù)效能

利用AR技術(shù)能夠?yàn)橛脩艉蛨D書館員提供可感知、可拓展、自適應(yīng)的場景化服務(wù)，延伸知識(shí)服務(wù)維度。根據(jù)從傳感器或攝像頭獲取到的數(shù)據(jù)，對用戶當(dāng)前所處的場景進(jìn)行智能化識(shí)別，然后基于上下文感知信息（包括用戶個(gè)人信息、周圍的實(shí)體建筑、文獻(xiàn)資源、設(shè)備資源、圖書館員、圖書館工作流程與制度等）進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)智能化生成數(shù)字場景，并疊加到現(xiàn)實(shí)場景中。將移動(dòng)或可穿戴設(shè)備、傳感器數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)、社交媒體等要素融為一體，用戶具有主動(dòng)權(quán)，可以與場景實(shí)時(shí)互動(dòng)，將服務(wù)內(nèi)容融于互動(dòng)過程中，實(shí)現(xiàn)時(shí)空關(guān)聯(lián)，達(dá)成實(shí)時(shí)同步，從而實(shí)現(xiàn)用戶與空間、資源、服務(wù)、知識(shí)的智能化交互。

3.3 用戶體驗(yàn)多元化、沉浸化，增加用戶黏度

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展改變了用戶獲取信息的習(xí)慣，用戶對信息的獲取更加注重體驗(yàn)。運(yùn)用AR技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁┙换ナ降?、多媒體的、豐富的認(rèn)知信息環(huán)境，為用戶營造出多感官的沉浸式體驗(yàn)效果，使用戶在情感維度上與體驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生強(qiáng)烈共鳴、建立深層次聯(lián)結(jié)。此外，多維度感官體驗(yàn)和認(rèn)知體驗(yàn)，能夠把用戶帶入到設(shè)定情境中，在一定程度內(nèi)及時(shí)與用戶互動(dòng)，較長時(shí)間內(nèi)吸引用戶的注意力，讓用戶具有高度參與度和融入感，縮短了與現(xiàn)實(shí)的距離，增強(qiáng)信息的表現(xiàn)力和用戶的感知力，進(jìn)而增加用戶黏度。

3.4 空間構(gòu)建復(fù)合化、集成化，提升空間價(jià)值

數(shù)字化和全媒體的融入使得用戶獲取信息的方式發(fā)生了變化，圖書館的空間服務(wù)模式必然要進(jìn)行調(diào)整方能適應(yīng)這一變化。圖書館空間可以成為創(chuàng)新和娛樂的中心，因?yàn)橛脩艨梢允褂肁R技術(shù)以新的方式與世界互動(dòng)。利用AR技術(shù)對圖書館空間合理布局，構(gòu)建新的服務(wù)空間或在原有實(shí)體上進(jìn)行改造，將物理空間與虛擬空間嵌合，可以打造實(shí)虛結(jié)合的學(xué)習(xí)、交流、研究、實(shí)踐、體驗(yàn)、知識(shí)共享和創(chuàng)新空間，充分發(fā)揮空間對人的積極塑造作用，為探究式、互動(dòng)式學(xué)習(xí)和科研提供多元化、多層次空間服務(wù)模式，提升圖書館空間利用價(jià)值。如利用AR技術(shù)打造創(chuàng)客空間、知識(shí)共享空間、學(xué)術(shù)交流空間、資源展示空間等。

3.5 讀者學(xué)習(xí)情境化、無縫化，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望

情境認(rèn)知理論認(rèn)為，知識(shí)是情境化的，學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)最好在真實(shí)情境中。AR技術(shù)可以為用戶創(chuàng)設(shè)泛在化的情境式學(xué)習(xí)環(huán)境，融合身體、情感、文化和心理體驗(yàn)，激發(fā)用戶的學(xué)習(xí)興趣。AR技術(shù)可以縮短現(xiàn)實(shí)與自我之間的距離，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的沉浸感和個(gè)人氛圍，提升其創(chuàng)造力水平，誘發(fā)其更高層次的學(xué)習(xí)欲望。當(dāng)用戶在圖書館中具有學(xué)習(xí)需求的時(shí)候，可以利用AR技術(shù)進(jìn)行環(huán)境掃描，智能感知用戶所處場景并對其增強(qiáng)，為用戶創(chuàng)設(shè)逼真的情境，幫助用戶通過移動(dòng)設(shè)備或可穿戴設(shè)備在各種情境間無縫式切換，隨時(shí)隨地進(jìn)行無障礙的情境探究式學(xué)習(xí)。

3.6 日常管理自動(dòng)化、智能化，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程

AR技術(shù)可以在館員的日常工作中發(fā)揮巨大作用。例如前文提到的圖書智能排架，圖書管理員的排架工作被大大簡化，即使不懂專業(yè)知識(shí)也可以實(shí)現(xiàn)批量化、自動(dòng)化排架。圖書館利用AR技術(shù)向讀者提供基于位置的信息服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)部分參考咨詢工作的智能化。有了AR技術(shù)的幫助，圖書館可以考慮將簡單重復(fù)的工作外包，安排館員去從事其他更具創(chuàng)造力的工作，優(yōu)化業(yè)務(wù)布局和管理，從而提升服務(wù)層次、降低管理成本。

4 5G時(shí)代AR技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用趨勢預(yù)測

5G技術(shù)的飛速發(fā)展，進(jìn)一步拓展了AR應(yīng)用前景和發(fā)展空間，為其在圖書館中的應(yīng)用提供了新的發(fā)展機(jī)遇。在5G時(shí)代，AR技術(shù)不僅將在前文列舉的圖書館導(dǎo)覽、圖書指引、圖書智能排架、圖書資源展示與利用、AR文創(chuàng)產(chǎn)品方面的應(yīng)用得到進(jìn)一步提升與利用，還將在更多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮其優(yōu)勢。

4.1 交互式可視化檢索

可視化檢索的目標(biāo)是可見即可搜，是未來檢索的一種趨勢。將AR技術(shù)用于圖書館檢索服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)檢索的交互與可視化，這里的可視化表現(xiàn)在檢索詞可視化和檢索結(jié)果可視化。相比于傳統(tǒng)的基于文本的檢索詞，可視化檢索支持用戶直接掃描館舍建筑、書籍、圖片等信息進(jìn)行檢索。例如用戶掃描某層樓的標(biāo)識(shí)牌，可以直接獲取整層樓的空間布局信息。檢索過程中可以進(jìn)行交互式操作，增強(qiáng)檢索過程的趣味性。檢索結(jié)果不再僅僅是線性列表，而是以更加直觀的可視化形式表達(dá)信息，如虛實(shí)結(jié)合的圖片、視頻等，而且用戶可以自定義檢索結(jié)果的表現(xiàn)形式。在5G環(huán)境下，即使檢索結(jié)果中含有大量視頻信息，也能快速返回結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)流暢播放。

4.2 與文旅機(jī)構(gòu)合作提升資源利用

圖書館可以與文旅機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等建立合作關(guān)系，利用AR技術(shù)將當(dāng)?shù)氐淖匀伙L(fēng)景、歷史建筑和名人、文化遺產(chǎn)、民風(fēng)民俗等與館藏資源連接，深度揭示與旅游元素相關(guān)的書籍、文獻(xiàn)、口述歷史資料等，豐富旅游資源的內(nèi)涵，挖掘其人文價(jià)值。游客在游覽實(shí)景時(shí)，允許其將位置信息添加到集合中的數(shù)字對象中，并通過組合地圖和相機(jī)界面使其可被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而將館藏資源中當(dāng)?shù)氐拈W光點(diǎn)和歷史元素與游客所處的實(shí)景連接，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的體驗(yàn)效果，使交互更加直觀和自然。讓游客在心情愉悅的狀態(tài)下獲取豐富的信息資源和獨(dú)特的個(gè)性化體驗(yàn)，不僅能拓展其知識(shí)面，實(shí)現(xiàn)對旅游元素的深度解讀，也能夠加深館藏資源的利用。

4.3 與其他技術(shù)融合應(yīng)用構(gòu)建智慧圖書館

在新的移動(dòng)和社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，圖書館應(yīng)該積極利用先進(jìn)信息技術(shù)來變革其采集、處理、組織、儲(chǔ)存、展示、傳遞、檢索信息的方式和服務(wù)模式。在5G技術(shù)的保障下，可以將AR技術(shù)與云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、GPS和GIS、情感挖掘、物聯(lián)網(wǎng)、語音識(shí)別、知識(shí)圖譜、人工智能等新興技術(shù)融合應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)圖書館業(yè)態(tài)創(chuàng)新，打造智慧生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建集智能技術(shù)、智能用戶、智能服務(wù)于一體的智慧圖書館。AR技術(shù)可以作為智慧圖書館的技術(shù)支撐體系的一部分，提供交互式創(chuàng)新服務(wù)的新途徑和解決方案，重塑圖書館知識(shí)服務(wù)模式，為用戶提供具有啟發(fā)性和交互性的專業(yè)化服務(wù)。智能識(shí)別環(huán)境中的對象和主體并對其行為作出反應(yīng)，理解讀者行為，適應(yīng)讀者需求，提升讀者體驗(yàn)，提升圖書館在用戶、服務(wù)和技術(shù)集成方面的效率。

5 圖書館引入AR技術(shù)的思考

在5G環(huán)境下，AR技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的一些問題可以迎刃而解。就目前AR技術(shù)本身的自我發(fā)展和完善以及在國內(nèi)外的應(yīng)用發(fā)展趨勢來看，AR技術(shù)在圖書館中具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ绕涫菆D書館移動(dòng)AR應(yīng)用將會(huì)更受關(guān)注。但是，與任何技術(shù)的實(shí)現(xiàn)一樣，AR技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，不可避免的需要考慮成本、技術(shù)、人員等方面的問題。圖書館在引進(jìn)AR技術(shù)進(jìn)行管理和服務(wù)創(chuàng)新時(shí)，必須認(rèn)真思考并制定應(yīng)對策略。

5.1 理性引入AR應(yīng)用，合理規(guī)劃應(yīng)用路徑

圖書館在引入AR應(yīng)用前，務(wù)必謹(jǐn)慎思考，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，理性引入。①考慮圖書館的經(jīng)費(fèi)問題。AR應(yīng)用的開發(fā)或購買、設(shè)備的周期性更換、系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)成本均較高，盡量在經(jīng)費(fèi)相對充足的前提下引入AR技術(shù)，將AR應(yīng)用作為圖書館常規(guī)服務(wù)的補(bǔ)充。②評估圖書館的基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)環(huán)境、人員配備是否已達(dá)到條件，確保圖書館信息生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)為AR應(yīng)用做好準(zhǔn)備。③考慮用戶接受度問題。AR應(yīng)用需要收集周圍環(huán)境的信息，可能會(huì)遇到許多與個(gè)人或社會(huì)規(guī)范相關(guān)的隱私問題，需要考慮在符合法律和道德規(guī)范的前提下如何讓用戶接受。④合理規(guī)劃應(yīng)用路徑。圖書館可以分階段引入AR技術(shù)，先引入到某一項(xiàng)業(yè)務(wù)中應(yīng)用，最好是體驗(yàn)型業(yè)務(wù)。然后，對應(yīng)用效果、用戶和館員滿意度、故障應(yīng)對策略、維護(hù)成本等進(jìn)行科學(xué)評估，符合預(yù)期效果后再逐步擴(kuò)展到其他業(yè)務(wù)。

5.2 增加館員AR知識(shí)技能儲(chǔ)備，打造專業(yè)開發(fā)管理團(tuán)隊(duì)

AR應(yīng)用的開發(fā)和維護(hù)都需要專業(yè)人才，圖書館應(yīng)抓住促進(jìn)圖書館升級(jí)變革的良好機(jī)遇，提前做好人才儲(chǔ)備。圖書館可以在館員中篩選重點(diǎn)培養(yǎng)對象，定期為其提供AR方面的專業(yè)技能培訓(xùn)，并鼓勵(lì)館員自我提升，打造一支專業(yè)的開發(fā)和管理團(tuán)隊(duì)，以適應(yīng)未來的技術(shù)變革。由于AR應(yīng)用開發(fā)成本較高，圖書館不一定需要自己開發(fā)，但需要配備專業(yè)管理和維護(hù)人員，所以還要根據(jù)實(shí)際情況合理優(yōu)化團(tuán)隊(duì)中開發(fā)和管理維護(hù)人員的配比，為AR項(xiàng)目的開發(fā)和長遠(yuǎn)應(yīng)用儲(chǔ)備優(yōu)秀人才。

5.3 尋求合作，互利共贏

圖書館引進(jìn)AR應(yīng)用需要兼顧經(jīng)濟(jì)性、可訪問性和用戶友好性等多方面問題，要想達(dá)到良好的預(yù)期效果，不僅需要充足的經(jīng)費(fèi)，還需要專業(yè)的技術(shù)人才，這恰恰是很多圖書館所欠缺的。圖書館可以考慮在企業(yè)、文旅機(jī)構(gòu)中尋求合作伙伴，合作開發(fā)AR應(yīng)用，充分利用企業(yè)的專業(yè)人才和專業(yè)經(jīng)驗(yàn)克服設(shè)計(jì)新體驗(yàn)過程中遇到的思路和技術(shù)障礙，發(fā)揮各自優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)互利共贏。此外，與博物館、美術(shù)館、紀(jì)念館等文化機(jī)構(gòu)合作，既能夠充分利用各機(jī)構(gòu)的資源優(yōu)勢和信息加工組織優(yōu)勢，又能分擔(dān)部分開發(fā)成本，共同開拓有意義的沉浸式體驗(yàn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

PANETTA K. Gartner top 10 strategic technology trends for 2017[EB/OL].（2016-10-18）[2020-10-26].https：//www.gartner.com/smarterwithgartner/gartners-top-10-technology-trends-2017/.

PANETTA K. Gartner top 10 strategic technology trends for 2018[EB/OL].（2017-10-03）[2020-10-26].https：//www.gartner.com/smarterwithgartner/gartner-top-10-strategic-technology-trends-for-2018/.

PANETTA K. Gartner top 10 strategic technology trends for 2019[EB/OL].（2018-10-15）[2020-10-26].https：//www.gartner.com/smarterwithgartner/gartner-top-10-strategic-technology-trends-for-2019/.

DAVID W. Top 10 strategic technology trends for 2020[EB/OL].（2019-11-14）[2020-10-26].https：//emtemp.gcom.cloud/ngw/globalassets/en/publications/documents/top-tech-trends-2020-ebook.pdf.

國務(wù)院.“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃[EB/OL].[2020-10-26].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-08/08/content_5098072.htm.

CAUDELL T，MIZELL D W. Augmented reality： an application of heads-up display technology to manual manufacturing processes [C]. USA： Proceedings of the twenty-fifth Hawaii international conference on system science.IEEE，1992.

MILGRAM P. A taxonomy of mixed reality visual displays[J]. IEICE transactions on information and systems，1994（12）：1321-1329.

AZUMA R. A survey of augmented eality[J]. Presence： Teleoperators and Virtual Environments，1997（4）：355-385.

SUTHERLAND I. A head-mounted three dimensional display[C] .USA： Proceedings of Fall Joint Computer Conference.ACM.1968.

AZUMA R， BAILLOT Y， BEHRINGER R， et al. Recent advances in augmented reality[J]. IEEE Computer Graphics & Applications，2001，21（6）：34-47.

NCSU Libraries Wolf Walk[EB/OL].（2013-08-05）[2020-10-26]. http：//www.lib.ncsu.edu/dli/projects/wolfwalk.

Beavertracks[EB/OL].（2018-07-19）[2020-10-26].https：//osulibrary.or-egonstate.edu/beavertracks.

東方網(wǎng).不用導(dǎo)游也能快速讀懂武康路，上圖開啟AR導(dǎo)覽新模式[EB/OL].（2020-04-21）[2020-10-26]http：//city.eastday.com/gk/20200421/u1ai20489255.html.

AITTOLA M， RYHANEN T， OJALA T. Smart library：location-aware mobile library service[J]. International Symposium on Human Computer Interaction with Mobile Devices and Services， 2003（5）：411-415.

UMLAUF E JPIRINGER H. ARLib： the augmented library[EB/OL].（2018-08-09）[2020-10-26].http：//citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=5625962996D8B6CBF1EBA5543315A425？doi=10.1.1.19.5740&rep=rep1&type=pdf.

SIDDAPPA P. LibrARi-augmented reality experience for library[EB/OL].（2015-05-16）[2020-10-26]. https：//www.behance.net/gallery/20711093/librARi-Augmented-Reality-Experience-for-Library.

The augmented reality center of Miami University. ShelvAR[EB/OL].（2015-05-16）[2020-10-26]. http：//augmentedreality.miamioh.edu/portfolio-items/shelvar/.

秦林.國內(nèi)外圖書館增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的研究和實(shí)踐現(xiàn)狀及思考[J].圖書情報(bào)工作，2019，63（20）：139-148.

Team SCARLET. The SCARLET Project： marrying augmented reality and special collections[EB/OL].（2012-06-17）[2020-10-26]. https：//newsletter.alt.ac.uk/2012/06/the-scarlet-project-marryingaugmented-reality-and-special-collections/.

Ariadne. Augmented reality in education： the SCARLET+Experience[EB/OL].（2013-08-15）[2020-10-26]. http：//www.ariadne.ac.uk/print/issue71/skilton-et-al.

王璞.移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用研究[J].圖書與情報(bào)，2014（1）：96-100.

廖宇峰.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用研究[J].情報(bào)資料工作，2017（1）：62-66.

肖玥.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖書館中的創(chuàng)新應(yīng)用及發(fā)展對策[J].圖書館工作與研究，2018（2）：48-53.

柏 雪 桂林理工大學(xué)圖書館館員。 廣西桂林，541004。

（收稿日期：2020-09-21 編校：謝艷秋，劉 明）