元宇宙視域下智慧圖書館沉浸式空間建設(shè)研究

楊茜　徐繼維

摘要：智慧圖書館沉浸式空間建設(shè)是一個漸進式的過程，其不斷創(chuàng)新發(fā)展將為用戶提供更加豐富、便捷、高效、個性化的服務(wù)體驗。文章從元宇宙的視域出發(fā)，通過對圖書館沉浸式空間的定義、實踐現(xiàn)狀和理論現(xiàn)狀進行研究，提出建設(shè)困境與挑戰(zhàn)，從分類搭建沉浸式空間服務(wù)場景、空間場景與技術(shù)選型優(yōu)化結(jié)合、強化用戶隱私安全監(jiān)管、評估與優(yōu)化夯實可持續(xù)發(fā)展建設(shè)道路4個方面構(gòu)建科學(xué)合理的解決策略。

關(guān)鍵詞：元宇宙；智慧圖書館；沉浸式空間；虛擬現(xiàn)實

中圖分類號：G258.9文獻標(biāo)志碼： A

0 引言

《“十四五”公共文化服務(wù)體系建設(shè)規(guī)劃》提出到“十四五”末，公共文化服務(wù)體系將力爭達到“智慧圖書館體系建設(shè)取得明顯進展，公共文化數(shù)字服務(wù)更加便捷、應(yīng)用場景更加豐富”的目標(biāo)［1］。國家圖書館提出全國智慧圖書館體系建設(shè)思路，為公眾提供線上線下虛實互動的沉浸式閱讀學(xué)習(xí)體驗，以高質(zhì)量知識服務(wù)為國家創(chuàng)新發(fā)展和人的全面發(fā)展提供強有力的支撐［2］。從傳統(tǒng)物理圖書館走向智慧圖書館，決定了圖書館的價值、生存與發(fā)展，而智慧圖書館建設(shè)涉及非常復(fù)雜的問題，比如空間、政策、服務(wù)、技術(shù)等［3］，圖書館智慧空間與用戶服務(wù)的融合是數(shù)字時代圖書館事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展所必須解決的議題［4］。元宇宙被視為智慧圖書館發(fā)展的又一創(chuàng)新載體，開啟了智慧圖書館建設(shè)的新世界，擴展了圖書館高質(zhì)量發(fā)展的邊界。本文深入研究沉浸式空間在智慧圖書館中的研究現(xiàn)狀，分析存在的困境和挑戰(zhàn)，從分類搭建沉浸式空間服務(wù)場景、空間場景與技術(shù)選型優(yōu)化結(jié)合、強化用戶隱私安全監(jiān)管、評估與優(yōu)化夯實可持續(xù)發(fā)展建設(shè)道路4個方面構(gòu)建科學(xué)合理的解決策略，以期為我國智慧圖書館沉浸式空間模式的搭建提供借鑒。

1 元宇宙概述

元宇宙即超越現(xiàn)實的虛擬宇宙。清華大學(xué)新媒體研究中心發(fā)布的《2020—2021元宇宙發(fā)展研究報告》定義元宇宙為：整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型敘事相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會形態(tài)，它基于擴展現(xiàn)實技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等，將虛擬世界和現(xiàn)實世界密切融合，并且允許每個用戶進行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯［5］，吸納了信息革命、互聯(lián)網(wǎng)革命、人工智能革命，以及擴展現(xiàn)實（Extended Reality，XR）、虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）、增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）、混合現(xiàn)實（Mixed Reality，MR），特別是游戲引擎在內(nèi)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)革命的成果，向人類展現(xiàn)出構(gòu)建與傳統(tǒng)物理世界平行的全息數(shù)字世界的可能性［6］。

元宇宙是一個平行于現(xiàn)實世界又獨立于現(xiàn)實世界的虛擬空間，是映射現(xiàn)實世界的在線虛擬世界，是越來越真實的數(shù)字虛擬世界［7］，其逼真獨特的模擬構(gòu)造解放了現(xiàn)實世界中時空的規(guī)定性［8］。Roblox［9］在其招股說明書中提出了元宇宙的8個特點，即身份、朋友、沉浸感、低延遲、多樣性、普遍性、經(jīng)濟和文明。其中，沉浸感被認為是用戶體驗中最直觀、顯著的特征，沉浸式空間的建設(shè)是元宇宙空間的重要基礎(chǔ)。元宇宙對人們獲取、理解、分析、使用信息和知識的理念帶來變革［10］，將長期影響圖書館空間轉(zhuǎn)型，推動圖書館向深層次的沉浸式服務(wù)轉(zhuǎn)型。

2 元宇宙視域下沉浸式空間的定義、現(xiàn)狀及困境

2.1 沉浸式空間的定義

沉浸體驗，由奇克森特米哈伊在1975年首次提出，解釋當(dāng)人們在進行某些日?；顒訒r為何會完全投入情景當(dāng)中，并過濾掉所有不相關(guān)的知覺，進入一種沉浸的狀態(tài)［11］。1985年，馬西米尼等［12］通過大量實驗證明“技能”和“挑戰(zhàn)”兩者的關(guān)系是影響進入沉浸狀態(tài)的重要因素。2010年，立德威爾［13］在《設(shè)計的法則》中將沉浸式理解為在人們面臨的挑戰(zhàn)和本身能力相匹配的狀態(tài)下，將沉浸在當(dāng)前情境中，從而達到忘記真實世界的狀態(tài)。Srikong［14］表示通過使用沉浸式技術(shù)能顯著提高注意力，幫助學(xué)生獲取高質(zhì)量的學(xué)習(xí)和教育體驗。知名研究機構(gòu)Gartner公布的2019年全球十大科技創(chuàng)新局勢報告中，沉浸式體驗是其中一大趨勢，指通過技術(shù)手段完成模糊物理世界與數(shù)字或模擬世界之間的界限，從而營造出沉浸感的體驗過程［15］。綜上所述，智慧圖書館沉浸式空間可以理解為通過多種要素建設(shè)打造滿足用戶沉浸式體驗需求的圖書館空間。

2.2 元宇宙視域下沉浸式空間建設(shè)現(xiàn)狀

在移動智慧服務(wù)不斷發(fā)展的時代背景下，隨著大量娛樂方式的涌現(xiàn)，傳統(tǒng)“扁平化、低互動”的媒體形式已經(jīng)無法引起大眾的興趣，沉浸式體驗成為當(dāng)今快節(jié)奏發(fā)展的社會主流體驗方式之一。從理論研究來看，筆者于2023年2月在中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫中以“圖書館and沉浸式空間建設(shè)”為主題檢索詞進行檢索，獲得文獻11篇。黃安妮等［16］認為公共圖書館應(yīng)不斷拓展沉浸式體驗服務(wù)，利用元宇宙等數(shù)智技術(shù)手段打造沉浸式交互動體驗空間。邊永濤等［17］提出沉浸式智慧空間建設(shè)理念，并利用新一代通信技術(shù)為高校圖書館搭建5G沉浸式空間系統(tǒng)架構(gòu)。黃雪梅［18］提出在元宇宙中構(gòu)建虛擬空間與現(xiàn)實空間的融合服務(wù)，旨在為用戶提供一種前所未有的沉浸式體驗。楊敏然等［19］通過對國外高校圖書館元宇宙虛擬共享空間的建設(shè)實踐，對我國高校圖書館沉浸式空間建設(shè)發(fā)展提出建議。從實踐研究來看，2022年5月，吸引了超過10萬觀眾的線上論壇“天堂的具象：圖書館元宇宙的理想”成功舉辦，探討了元宇宙下圖書館未來發(fā)展新圖景［20］。2022年12月，“元宇宙與智慧圖書館”高端學(xué)術(shù)論壇以還原度高、體驗感完整、打破現(xiàn)實虛擬次元壁壘的場景設(shè)置，匯聚行業(yè)大咖、前輩新人以數(shù)字人形象共聚一堂沉浸式體驗［21］。2023年3月，“智慧·包容·超越：走向元宇宙的圖書館3.0研討會”深入探討了圖書館在新一輪技術(shù)革命下的前途與發(fā)展［22］；3月21日，上海臨港科技智慧圖書館正式開館，全面集合AR、VR、MR和5G硬件突破技術(shù)，實現(xiàn)實景與虛擬現(xiàn)實無縫對接，打造線上線下沉浸式互動閱讀體驗［23］。

2.3 元宇宙視域下圖書館沉浸式空間建設(shè)困境與挑戰(zhàn)

圖書館空間的價值在社會環(huán)境的不斷演進中逐漸凸顯。然而，高速發(fā)展的數(shù)智社會趨勢卻給圖書館帶來了新的困境。隨著便攜設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)資源的普及，圖書館的入館人次和圖書資源利用率有所下降，進而引發(fā)空間資源的浪費等問題。對此，圖書館未能充分關(guān)注沉浸式空間的發(fā)展趨勢及目標(biāo)群體的需求，導(dǎo)致其在發(fā)展上落后于其他行業(yè)。當(dāng)前，元宇宙的興起進一步加劇了這一問題。在缺乏制度和標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管的情況下，部分圖書館盲目追求元宇宙帶來的熱度，未經(jīng)合理規(guī)劃，便投入高昂的虛擬現(xiàn)實設(shè)備。這種短視的行為不僅壓縮了圖書館的空間資源，還可能引發(fā)設(shè)備故障、噪聲干擾、光污染以及隱私泄露等問題，損害了用戶體驗，同時也阻礙了圖書館的良性發(fā)展。

在智慧圖書館沉浸式空間的建設(shè)中，面臨著多重挑戰(zhàn)。首先，智慧圖書館需要不斷更新沉浸式空間建設(shè)的內(nèi)容，緊密結(jié)合圖書館核心價值和用戶需求，豐富服務(wù)場景和活動以吸引并保持用戶參與度，確保技術(shù)先進且滿足用戶需求。其次，技術(shù)應(yīng)用方面，以用戶需求為精準(zhǔn)匹配高端的信息技術(shù)選型，如VR、AR等需要專業(yè)團隊支持，技術(shù)更新和維護也帶來一定的壓力。圖書館在選擇如VR、AR等高端信息技術(shù)時，需要充分考慮用戶的實際需求和使用習(xí)慣，確保所選技術(shù)能夠真正為用戶帶來價值。在構(gòu)建智慧圖書館沉浸式空間時，隱私和安全問題同樣不容忽視，圖書館在收集和使用用戶數(shù)據(jù)時，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，以確保用戶數(shù)據(jù)得到充分保護，防止任何形式的泄露和濫用。最后，圖書館沉浸式空間建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，延續(xù)空間發(fā)展建設(shè)的可持續(xù)性。在構(gòu)建沉浸式空間時，圖書館需要充分考慮從空間規(guī)劃與設(shè)計、功能布局與服務(wù)流程、空間利用率、技術(shù)及設(shè)施應(yīng)用、服務(wù)質(zhì)量和可持續(xù)性等角度綜合評估，確保沉浸式空間的建設(shè)不會對其他服務(wù)造成負面影響，實現(xiàn)空間資源的最大化利用。

高質(zhì)量的沉浸式空間建設(shè)需要精心的設(shè)計、穩(wěn)固的技術(shù)和持續(xù)的經(jīng)費投入，通過不斷評估、制作、更新和優(yōu)化內(nèi)容，來滿足用戶差異實現(xiàn)沉浸式體驗?，F(xiàn)階段的智慧圖書館缺乏對沉浸式空間的理論研究和大量實踐應(yīng)用，難以滿足用戶對圖書館與時俱進的期望，一定程度上降低了圖書館的社會影響力，不利于圖書館的可持續(xù)發(fā)展。因此，空間轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新發(fā)展迫在眉睫。

3 元宇宙視域下智慧圖書館沉浸式空間建設(shè)策略

3.1 分類搭建沉浸式空間服務(wù)場景，激發(fā)用戶沉浸式體驗情境共鳴

以用戶為中心建構(gòu)咨詢、導(dǎo)覽、閱讀、研習(xí)、社交等不同的智慧化服務(wù)場景，將個性化服務(wù)內(nèi)容融入圖書館的虛擬現(xiàn)實場景中，以增強空間共鳴和場景賦能的效果。元宇宙視域下的沉浸式空間可以在現(xiàn)有圖書館建筑的基礎(chǔ)上進行改造或重建，也可以在虛擬空間中進行延伸和拓展，以實現(xiàn)開放化的服務(wù)場景、多元化的沉浸式體驗。筆者提出的智慧圖書館沉浸式空間服務(wù)場景構(gòu)建路徑如表1所示。

利用人類視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺綜合維度，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，創(chuàng)造出全新的、區(qū)分現(xiàn)實世界的空間氛圍，融合空間美學(xué)設(shè)計，使讀者對圖書館有更深層次認知。具體而言，在視覺上運用空間環(huán)境的每一個不同維度，如主從、均衡、對比、韻律、比例、尺度等方面，通過光線與色彩、藝術(shù)與裝置、技術(shù)與設(shè)備的交織賦予環(huán)境以實質(zhì)意義和生命力。聽覺上區(qū)分動靜區(qū)域，在動態(tài)區(qū)域適當(dāng)?shù)卦O(shè)置背景音樂或聲音藝術(shù)作品，營造獨特的聽覺氛圍，在靜態(tài)區(qū)域通過噪聲控制，提供安靜舒適的閱讀環(huán)境。嗅覺層面上通過穿戴式氣味設(shè)備、氣味植物等方式營造各種嗅覺環(huán)境來吸引用戶并產(chǎn)生積極情緒。觸覺上利用環(huán)境溫度、仿真紙書、體感設(shè)備、無障礙設(shè)施等技術(shù)手段滿足用戶的實際需求。味覺上利用茶水吧、咖啡吧等營造休閑閱讀與交流互動環(huán)境。在未來各種類型圖書館的設(shè)計中，沉浸式空間環(huán)境氛圍的營造在人的感官維度設(shè)計中占據(jù)重要地位，高質(zhì)量的沉浸感將使用戶在虛擬現(xiàn)實環(huán)境的氛圍交融中獲得感官維度的滿足與積極的行為驅(qū)動，實現(xiàn)行為與情感的互聯(lián)互通，實現(xiàn)深層次的感知滿足。

3.2 空間場景與技術(shù)選型優(yōu)化結(jié)合，增強沉浸式體驗的穩(wěn)定性和可靠性

技術(shù)是實現(xiàn)沉浸式空間發(fā)展的驅(qū)動力。沉浸式虛擬空間往往需要即時傳輸大量數(shù)據(jù)，包括高清視頻、3D模型、音頻等，而網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性對于沉浸式體驗至關(guān)重要，網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定可能導(dǎo)致畫面卡頓、延遲等問題，直接影響用戶體驗。因此，智慧圖書館可以依托5G移動通信技術(shù)高速率、低延時、低能耗、多設(shè)備連接等特性，借助VR、AR、云計算與大數(shù)據(jù)、人工智能與自然語言處理、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件等先進技術(shù)構(gòu)建高分辨率和幀率的沉浸式虛擬圖書館空間場景與環(huán)境的應(yīng)用，采取措施確保網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性，如部署多個接入點、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等，針對不同階段所需要的沉浸式空間問題提供穩(wěn)定的技術(shù)支撐（見表2）。

3.3 強化用戶隱私安全監(jiān)管，提升用戶信息安全保護意識

在元宇宙視域下，沉浸式空間應(yīng)該考慮用戶隱私保護問題，避免用戶的個人隱私信息被泄露或濫用。同時，加強信息安全的保護措施，確保用戶的信息安全，包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理和傳輸?shù)确矫娴陌踩胧┖碗[私保護路徑。在數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用上，如端到端加密，可以確保用戶間通信的保密性和存儲在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)安全。建立可靠的身份驗證機制，如雙因素或多因素身份驗證，以及授權(quán)機制來限制對特定資源和服務(wù)的訪問。元宇宙圖書館還應(yīng)制定隱私保護政策，讓用戶了解其個人信息和數(shù)據(jù)的處理方式，并遵守各國家、地區(qū)和國際隱私保護法規(guī)。在用戶注冊和使用服務(wù)時，應(yīng)征求用戶同意，確保個人數(shù)據(jù)的控制權(quán)。建立應(yīng)急響應(yīng)計劃，以應(yīng)對可能的數(shù)據(jù)泄露或其他安全事件。這包括及時通知受影響的用戶、采取措施減輕損失以及與相關(guān)部門協(xié)作解決安全問題。此外，元宇宙圖書館應(yīng)加強用戶教育和意識培養(yǎng)，幫助用戶了解網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險和保護隱私的方法。通過提供安全使用指南、舉辦網(wǎng)絡(luò)安全活動等方式，引導(dǎo)用戶采取安全的在線行為。通過采取這些措施，圖書館可以有效地保護用戶的隱私和數(shù)據(jù)，提高用戶對元宇宙圖書館的認同感、信任感和滿意度。

3.4 綜合評估與優(yōu)化空間效能，夯實沉浸式空間建設(shè)可持續(xù)發(fā)展道路

空間評估與優(yōu)化是對圖書館進行全面檢查和改進的過程，是提升圖書館空間價值、促進高質(zhì)量服務(wù)的重要手段，直接影響著圖書館空間管理與運營。從空間規(guī)劃與設(shè)計、功能布局與服務(wù)流程、空間利用率、技術(shù)及設(shè)施應(yīng)用、服務(wù)質(zhì)量和可持續(xù)性等角度綜合評估，提出優(yōu)化策略以提高服務(wù)品質(zhì)和用戶體驗。技術(shù)評估與優(yōu)化路徑上，通過技術(shù)調(diào)研和成本效益分析對性能、兼容性和可擴展性、投資成本、運行成本和預(yù)期效益進行評估，確保方案可行性。在確定技術(shù)方案后，進行小規(guī)模試點預(yù)評估工作，最終確定是否能滿足沉浸式空間的建設(shè)需求。定期識別存在的問題和局限性，根據(jù)評估結(jié)果制定技術(shù)更新計劃，優(yōu)先解決關(guān)鍵問題。通過持續(xù)優(yōu)化空間設(shè)計，智慧圖書館將成為數(shù)字化時代的核心服務(wù)場所，優(yōu)化用戶的學(xué)習(xí)、閱讀和研究體驗，為用戶創(chuàng)造一個更加舒適、高效的空間環(huán)境。

4 結(jié)語

元宇宙視域下智慧圖書館沉浸式空間實踐的道路上還需要大量技術(shù)、設(shè)備的提升，這是一個漸進式的過程。在讀者服務(wù)、知識管理、科研支持等方面，沉浸式空間的建設(shè)仍在不斷創(chuàng)新發(fā)展，為用戶提供更加豐富、便捷、高效、個性化的服務(wù)體驗而不斷努力。不難想象，未來沉浸式空間的發(fā)展或?qū)⑹菆D書館空間建設(shè)的又一熱潮，相信在各個領(lǐng)域更深層次的研究將不斷突破空間建設(shè)的壁壘，為智慧圖書館的發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。

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（編輯 姚 鑫編輯）

Study on the strategy of building an immersive space in smart libraries in the metaverse perspectiveYang? Qian， Xu? Jiwei

（Library， Changan University， Xian 710061， China）

Abstract： ?The construction of immersive spaces in smart libraries is a gradual process， and its continuous innovation and development will provide users with a richer， more convenient， efficient， and personalized service experience. Starting from the perspective of the metaverse， this article studies the definition， practical status， and theoretical status of immersive space in libraries， proposes construction difficulties and challenges， and constructs scientific and reasonable solutions from four aspects： classifying and constructing immersive space service scenarios， optimizing spatial scenarios and technology selection， strengthening user privacy and security supervision， evaluating and optimizing， and consolidating the path of sustainable development construction.

Key words： metaverse; smart library; immersive space; virtual reality

基金項目：2024年陜西省科學(xué)技術(shù)情報學(xué)會研究課題；項目名稱：基于經(jīng)濟邏輯視域下大數(shù)據(jù)智慧圖書館建設(shè)分析；項目編號：2024KT-38。

作者簡介：楊茜（1989— ），女，館員，碩士；研究方向：圖書館情報與文獻。