數字圖書館中的虛擬現實技術運用研究

樊偉紅 周力青 呂艷娥

【摘要】隨著信息技術的快速發展以及網絡技術的進步，虛擬現實技術的理論研究日益深入，而且在很多方面也得到了廣泛的運用。本文討論了虛擬現實技術的概念，特征以及在圖書館中的多方面運用。在此基礎上，分析了它在圖書館運用中所存在的問題，而且還研究了在數字圖書館中應用虛擬現實技術的相關建議，希望能夠為這種技術能夠更好地為讀者和客戶提供更為有效的閱讀、文獻服務。

【關鍵詞】圖書館;虛擬現實技術;運用

一、數字圖書館與虛擬現實技術

1.數字圖書館

數字圖書館最早起源于上世紀90年代，也是除雜信息化時代背景下的圖書館自動化技術不斷發展的產物。從當前來看，“數字圖書館”中的“圖書館”并不是圖書情報界通常所說的圖書館，它屬于廣義概念，涵蓋了政府、新聞、廣播、檔案、電視以及博物等為一體的全部信息資源的總稱，這也在很大程度上吻合了Library的原始意義。當前，最能揭示數字圖書館的定義是：“這種實體以提供信息資源作為自己的服務支撐，通過網絡技術，打破了時空界限，為讀者提供便捷快速、豐富多彩的信息獲取服務。

2.數字圖書館的特征

數字圖書館以網絡技術以及數字技術為基礎而搭建了“虛擬化”的技術平臺，它也是通信技術以及計算機技術不斷發展的產物，而且打破了傳統圖書館在區域、時效以及空間等方面的局限。它以網絡環境為基礎，具有可擴展、智能性以及共建共享等突出特征。它比傳統圖書館在下列方面有著突出的特征。

（1）信息資源數字化

從數字圖書館來，它的資源形式豐富多彩，不僅有數字化書籍以及雜志，熱情還有海量的聲音、視頻、動畫、圖形以及圖像等先進的多媒體信息，除此之外，還有一部分歷史遺留的珍貴視頻、音頻以及文獻資料，也被運用數字化手段存儲到計算機上。

（2）信息傳遞網絡化

從數字圖書館來看，人們可以通過計算機網絡將數字化信息向外傳遞，打破了讀者在閱讀時間以及空間的制約，此外也可以優化、組合在全球范圍內分散的圖書館信息資源。這種服務特征已經很好地打破了傳統圖書館的物理意義“館藏”，因此數字圖書館也可以被看作是“電子圖書館”、“虛擬圖書館”以及“全球圖書館”等。

（3）信息形態多元化

數字圖書館不僅能夠提供傳統信息服務，而且還提供了豐富多彩的聲音、圖像、音頻、視頻等信息服務。它能夠借助壓縮技術、音頻以及視頻采集設備等，采集多種類型的聲音、圖像、膠卷、數字圖片或數字文獻資料以及唱片等資料，從而為客戶提供動態分布式的閱讀服務。

（4）資源維護的時效性和動態性

因為數字圖書館運用了數字化技術以及網絡化技術，此外，數字資源也處在經常更新中，再加上計算機網絡自身的特性，從而使得它們有著動態性發展特征。

二、在信息資源建設中的應用

1.不斷豐富資源類型

從當前數字圖書館所能提供的信息資源來看，除去音頻以及視頻資源，都是二維顯示形式。但是，某些學科領域中相關資源的過分“平面化”，則不能獲得更好的表現、教育效果。例如，可以借助虛擬現實生成程序來“制造”出三維的虛擬現實文獻，從而豐富不可多得的歷史文獻的表現類型。這樣以來，廣大學者就能夠輕易地接觸到這些并不多見的歷史文獻，不僅提升了資源利用效率，而且也更好地保存以及管理了資源本身，在很大程度上豐富了數字圖書館的服務類型，從而更好地扮演文化保存者的社會角色。

2.有效整合信息資源

數字圖書館有著巨大的優勢，但是，也存在一些困難，例如，信息資源種類較為豐富、應用系統有很大不同，數據結構、組織方式等多種多樣，查詢方式和顯示界面也有很大差異，這些都為用戶造成了信息孤島現象，也不能充分地運用這些資源，因此，如何更好地整合這些數字資源已經是亟需解決的問題。因此，在整合數字資源平臺建設中的過程中，可以充分地運用虛擬現實開發工具，更好地破解資源聯系揭示以及數據轉換等問題。例如，要運用不同的閱讀工才能閱讀不同數據庫中的電子文獻，給讀者運用資源造成了很大困難。假如運用了虛擬現實技術，只需下載某個閱覽器插件就能夠訪問全部的虛擬現實場景資料，也不需要更改相關的閱覽工具。

3.建設數字信息資源中的應用

對數字圖書館來看，它的館藏資源絕大部分來自數字化的館藏資源以及所購得的數據庫以及數字化制品，它們的整合度并不高，而且形式非常單一，如果能夠充分運用虛擬現實技術，則能最大限度地改善這些不足之處。

三、整合信息服務中的應用

1.在參考咨詢中的應用

參考咨詢服務是圖書館為讀者提供服務的職能之一。它在不斷把握讀者需求，借助豐富多彩的網絡信息以及館藏資源，有自身資源有著良好的認知能力以及把握能力，從而有效地采集以及整理各種資源，從而為讀者提供多種資源。在此過程中，要借助虛擬參考咨詢系統為多種提供數字化、網絡化的參考咨詢服務，并向讀者推送所需要的資源與信息，從而滿足讀者需求。從當前來看，重點涵蓋了以下方面：常見問題的解答、檢索知識庫、表單咨詢以及論壇咨詢等多種形式。它的最大缺陷是，從用戶提出問題到館員作出解答可能會存在一些時間差，但是，如果充分運用虛擬現實技術，則能夠為讀者和館員提供虛擬的“面對面”環境，借助設立“虛擬參考咨詢館員”，從而使得雙方能夠相互交流，實時解答用戶問題，從而為實現由“信息型服務”轉變到“知識型服務”提供較為基礎的支持。

2.“我的圖書館”中的應用

隨著人們對閱讀信息的與日俱增，人們也日益增加了訂購與使用數字圖書館的數量與次數。從“我的圖書館”這項定制服務來看，它以用戶的需要為中心、實現了用戶在數字資源方面的可操作性以及個性化收集以及整理。具體地講，就是用戶從數字圖書選擇自己所需要的數字資源，在“我的圖書館”中對其進行組織、整理、搜集以及優化，獲取所需資料的具體內容，從而滿足自己的需要中。用戶可以在“我的圖書館”利用虛擬現實技術設計相關的虛擬館舍，以及設定讀者的位置。這樣，在讀者訪問“我的圖書館”過程中，就像是走進了充滿了豐富多彩的圖書資料的圖書館。通過鼠標，來移動虛擬物，取閱相關圖書，這樣就能夠產生身臨圖書館的愉快體驗中，從而更為高效地訪問以及利用圖書館資源。

3.開展高效的遠程服務

通常情況下，圖書館會舉辦多種類型的培訓活動以及教育活動，從而使得讀者能夠更好地提升利用圖書館的效率。但是，如果數字圖書館的物理館舍不充足，或者讀者因為某種原因不能到圖書館及時參與這些活動，圖書館可以運用虛擬現實技術來開展網絡虛擬課堂教學，從而完成數字圖書館獨特的遠程教育功能。

4.增強總體服務質量

圖書館可以運用虛擬現實技術來設計、制作相關的虛擬圖書館系統，從而生動地向讀者展示圖書館的樓層分布、功能區展示，不再需要相關的文字介紹以及流程操作，而是將清晰明確的演示、生動有趣的互動娛樂以及身臨其境的感官體驗帶給了讀者。在此過程中，不僅可以看到真實圖書館的建筑特征、館藏資源以及閱覽環境，而且還能夠使得讀者充分地發揮自身的感官以及思維活動，從而盡快數學虛擬圖書館的場景。這樣以來，就能夠直觀漫游圖書館，獲得身臨其境的感官體驗。也可以及時有效地為讀者提供多種類型的文獻傳輸服務，或者相關信息的搜集整理業務，盡可能地為學校、社會以及讀者提供所需要的文獻資源。

四、虛擬現實技術在圖書館應用中存在的問題

1.虛擬現實技術設備商業化程度不高

虛擬現實技術屬于交叉科學，還處在不斷完善與發展中，也嚴重地依靠有關學科的理論與技術進步，例如它對計算機軟硬件有著較高要求，而且還大力采用跟蹤設備等。當前，能夠形成沉浸感的虛擬現實系統所需的大多數設備都還處在開發以及試驗階段，未能開展大批量的商業化生產經銷。所以，通常情況下設備的價格較高，這在很大程度上制約了它的進一步推廣以及應用。

2.視景生成技術存在的問題

從當前民用虛擬現實技術來看，重心在在營造虛擬場景的應用階段。為了更好地破解在構造中實現實時交互功能，而且還能夠產生強烈的沉浸感的虛擬現實環境，還需要做很多努力。例如，從圖書館來看，雖然以傳統三維建模技術為基礎的設計能夠實現讀者的自由漫步，然而卻存在著復雜模型的造型過程，而且非常繁瑣、工作量比較大。

3.應用虛擬現實技術的圖書館少

從現實來看，由于受到了以下兩方面的限制，虛擬現實技術在圖書館的應用并不廣泛。第一，對圖書館來說，虛擬現實技術仍然被看作是新生事物，它們并不了解虛擬現實技術可能給本圖書館工作所帶來的相關影響，第二，從虛擬現實在圖書館中的設計成本來看，由于自身的商業化程度不高，需要大量的費用。但是，絕大多數圖書館都是公益事業，特別是對中小圖書館而言，經費比較緊張，因此在應用虛擬現實技術時往往捉襟見肘，因此也非常謹慎。從目前來看，這種技術在圖書館界的應用并不多，僅有CADAL項目以及國家圖書館運用了虛擬現實技術，但是，它們的虛擬現實技術應用還是停留至較為簡單的視景生成階段。

五、虛擬現實技術在數字圖書館應用的建議

1.圖書館應積極關注虛擬現實技術

雖然虛擬現實技術還需要進一步完善和發展，但是迅猛發展的科技，日益強大的計算機軟、硬件功能，逐步完善的跟蹤器以及傳感器，營造沉浸感強烈的虛擬現實環境的生產成本將會逐步走低，從而進入到普通百姓家庭。因此，圖書館可以運用虛擬現實技術為廣大讀者提供更為個性化以及人性化的閱讀服務，所以圖書館需要盡可能地關注、跟蹤它的進一步發展與進行，從而為本館技術采用虛擬現實技術的最新成果做好準備。在不斷將虛擬現實技術運用到圖書館閱讀服務的過程中，要切實依據本館的具體情況，不僅要盡可能地與館內的各項工作環節、流程以及服務內容緊密結合起來，而且還要盡可能采用更新的虛擬現實技術，并對其不斷更新，從而為讀者提供更為優質高效的閱讀服務。

2.兩種視景生成技術交互使用

從當前階段所運用的兩類視景生成技術來看，它們在運用中存在一些問題，因此圖書館要切實相互結合來使用它們。例如，從傳統的三維建模技術來看，它的沉浸感非常強烈，如果圖書館對交互性的要求較高，可以充分運用這種技術，它能夠很好地降低場景的幾何復雜程度，這也就是說，能夠最大限度地降低場景面數目，真實感圖形學算法能夠很好地渲染場景數目。這樣以來，不僅能夠提升繪制虛擬場景的效率，而且還能夠滿足實時交互的需要。可以運用簡化的復雜模型、可見性檢測方法、模型的幾何壓縮以及用紋理代替三維模型等方式。也可以運用建模軟件來建模，例如運用3DS或AutoCAD等軟件，它們的編程過程比較簡潔，而且省時省力。例如，國家圖書館運用虛擬現實技術開展了“國家數字圖書館網上漫游”以及“國家數字圖書館虛擬漫游”等項目，讀者借助電腦就能夠感受到親自參觀國圖的真實感。

當前，以圖像為基礎的繪制技術重點用在虛擬展覽領域，對于廣大中小圖書館來看，它們的資金以及技術都和國家圖書館相去甚遠，因此它們可以運用全景技術，例如，可以借助普通相機或者魚眼鏡頭來采集和整理本館的真實照片，從而使得本館模型具有極強的真實感。這樣以來，網絡讀者就能夠很好地熟悉該館的建筑布局。

3.加大宣傳力度，推廣虛擬現實技術

當前僅有CADAL項目以及國家圖書館運用了虛擬現實技術，而其他圖書館可能對這種技術并不熟悉。所以，可以在全國范圍內推廣它們在運用這方面的經驗。比如，可以開設相關講座、開展經驗交流會等多種形式，從而使得其它館也逐步熟悉以及運用虛擬現實技術，日益重視這種技術。在此基礎上，要倡導越來越多的圖書館借助虛擬現實技術，從而為本館讀者開展更具有人性化以及個性化的閱讀色服務。它也能夠很好地提升讀者在閱讀過程中的趣味性，從而吸引更多讀者來到圖書館學習、研究以及獲得所需要的閱讀服務。

六、結束語

隨著信息化時代的到來，人們越來越需要圖書館提供更加專業、精細的閱讀服務。因此，要大力采用虛擬現實技術，不斷更新與提升圖書館適應網絡信息環境的能力，要切實更新資源，提供豐富多彩的服務。這樣以來，才能為讀者提供多元化的服務方式、內容以及范圍等。而且還能夠讓讀者觀察到圖書館自身的閱讀環境、建筑特色以及館藏資源，而且還可以模擬圖書館空間漫步，這樣才能直觀全面地把握這些圖書館。在此基礎上，還要借助相關的手勢以及感官等非接觸方式，大量運用虛擬現實技術，滿足自身數字資源閱讀與運用的需要。

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