基于移動增強現實技術的圖書館體驗服務探討

梁　婭

(第三軍醫大學圖書館　重慶　400038)

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基于移動增強現實技術的圖書館體驗服務探討

梁婭

(第三軍醫大學圖書館重慶400038)

摘要：隨著移動通信技術的不斷進步，增強現實(Augmented Reality，AR)技術擴展了更多的應用領域，圖書館可利用移動AR技術改變信息傳遞和展現的形式，使讀者享受到更加直觀和豐富的閱讀體驗。在概述移動AR技術的基礎上，介紹該技術在圖書館的應用現狀。結合體驗式服務的特點，提出移動AR技術應用于圖書館，可提供基于資源聯合的“文化旅行”服務，實現人機交互的書評推薦，開展館內互動游戲以及創新用戶閱讀體驗等。

關鍵詞：增強現實技術；圖書館；體驗服務

隨著計算機圖形圖像技術和空間定位技術的發展，以及部分移動終端上全球定位系統、重力加速計和電子羅盤等功能模塊的實現，將AR技術加持到移動終端的設想已成為現實。移動AR技術具有自由移動的特性，使用也更加方便。開展體驗式讀者活動是圖書館工作的重要組成部分，它能使讀者真正置身于圖書館的服務之中。在滿足技術條件的前提下，將移動AR技術應用到圖書館中能夠加強讀者對館內資源的直觀理解，豐富讀者的閱讀體驗，這對圖書館提供優質服務具有十分重要的意義。

1移動AR技術概述

世界上第一套AR系統是Ivan Sutherland在1968年開發出來的，同時也是第一套虛擬現實系統。由于軟硬件等條件的限制，直到1997年，第一套移動AR系統才誕生，它由哥倫比亞大學史蒂夫·菲娜(Steve Feiner)等人開發，名為“Mobile Augmented Reality System”，用于導航。目前對于AR有兩種通用的定義。一是北卡大學的羅納德·輿(Ronald Azuma)于1997年提出的，他認為AR包括三個方面的內容：虛實結合，實時交互和三維立體[1]。另一定義是1994年保羅·米爾格拉姆(Paul Milgram)和岸野文郎(Fumio Kishino)提出的“現實—虛擬連續系統(Milgram’s Reality-Virtuality Continuum)”。他們將真實環境和虛擬環境分別作為連續系統的兩端，位于它們中間的被稱為“混合實境(Mixed Reality)”。其中靠近真實環境的是增強現實(Augmented Reality)，靠近虛擬環境的則是擴增虛境(Augmented Virtuality)[2]。簡而言之，AR是一種結合虛擬化技術來觀察世界的方式，它通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間，同時存在。AR技術能為我們提供現實中無法直接獲知的信息，這種信息實際上又讓每個人眼中的世界更加多樣。AR技術在移動終端的應用被稱為移動AR技術。

AR的應用是一種虛實結合的應用，它借助于計算機圖形和可視化技術，產生現實環境中不存在的虛擬現象，并通過傳感技術將虛擬對象準確放在真實環境中，借助顯示設備將虛擬現象與真實環境融為一體。基于這樣一個背景，增強現實硬件平臺的組成包括：計算機系統、動作捕捉跟蹤與傳感系統、視頻輸入轉換系統、視頻顯示系統和人機交互系統。除此以外，移動AR還需要無線網絡技術和數據存儲與訪問技術的支持。將無線通信技術運用到移動AR系統可以實現信息的交互，促進用戶之間的交流。數據存儲與訪問技術可以提供個人漫游實地環境的相關信息，增強用戶對現實環境的了解。這兩種技術與移動AR系統的結合大大擴展了其應用范圍。按流程來看，移動AR系統可分為圖像掃描、圖像識別、圖像處理、虛實融合顯示四個部分，將攝像頭掃描到的圖像與系統中存儲的圖像數據進行對比，根據一定的相似度來判斷是否匹配，從而進行圖像合成計算的處理，然后生成虛擬場景，最終疊加到現實場景中去。

目前，移動AR系統的應用主要分為位置感應和圖像識別兩大類[3]：前者利用GPS和電子羅盤等感應器定位所在位置，通過互聯網將相關信息呈現在當前圖像上，如Layar手機瀏覽器和Wikitude導航軟件；后者通過對現實物體進行掃描和圖像識別，分析數據后在實物上呈現相應信息，如Popcode軟件。谷歌在2012年發布的Project Glass增強現實智能眼鏡將位置感應和圖像識別相結合，推出了日程管理、導航服務、好友互動、拍攝和分享照片等多種功能，方便用戶以最簡易的交互方式隨時獲取各種信息，完成各種任務。除了娛樂和旅游，移動AR技術還可廣泛應用于工程設計、產品展示、醫療、軍事、教育、古籍修復和數字化等領域。

2移動AR技術在圖書館中的應用現狀

AR在中國尚處于起步階段，國內圖書館也沒有實際應用。國外圖書館雖然沒有大規模的應用，但相應的項目已展開探索。

2.1國外圖書館的AR應用

美國加利福尼亞州圣荷西圖書館在2010年獲得一筆贈款，建立了基于AR技術和圖書館歷史館藏中的原始資料制作的虛擬游覽地圖[4]。2011年夏天，德國巴伐利亞州立圖書館進入智能手機“增強現實”技術的創新領域[5]。大學圖書館則使用這種基于位置功能的AR技術來提升大學生們的校園體驗。從2012年秋季學期開始，美國伊利諾伊大學厄本那香檳分校的本科圖書館與該大學的研究生院圖書館以及計算機科學系聯合，開發了一個開源的移動AR應用程序，該項目包括開發書架識別軟件和基于地理位置的移動設備的推薦服務[6]。美國北卡羅來納州立大學創建了一個名為Wolfwalk的應用程序，其中來自圖書館檔案的歷史圖像覆蓋了校園內五十多個歷史景點的移動AR數據庫。美國俄勒岡州立大學圖書館也創造了一個類似的應用程序。澳大利亞詹姆斯庫克大學商學院的幾名研究人員開發了一個名為Libagent的項目，在圖書館管理系統中用于對信息的排序和檢索[7]。

AR技術不僅可以讓讀者發現圖書館的更多資源，還能改變圖書館提供服務的方式。美國史丹森大學法學院的多莉荷馬法律圖書館就利用一款名為Stiktu的AR社交應用來提升圖書館服務，并取得了良好的反響[8]。首先，用戶將這個應用程序下載到自己的移動設備上，并創建一個免費的stiktu帳戶。其次，將設備上的應用程序打開并掃描對象，如圖片或一本書的書脊，甚至可以是三維的物體，如雕像或光柱。掃描后，用戶可以選擇對象掃描的區域，在設置好以后，用戶可以在屏幕底部的標簽中選擇要添加到屏幕上的虛擬涂鴉類型。這個被掃描、標記，最終上傳到stiktu的對象將與其上傳的用戶名進行關聯。人們將之稱為“stiktu創作”，它也可以鏈接到Twitter和facebook賬戶，從而使其作品可以在那些流行的社交媒體網站中傳播。最重要的是，如果一個人有stiktu帳戶，當他用程序掃描你的標記物時，他們會看到你留在標記物上的“虛擬涂鴉”。

2.2國內圖書館有關AR的研究現狀

國內有關AR技術與圖書館的相關研究大致可分為應用前景研究、技術研究、理論研究和國外案例研究四類。圖書館AR技術應用前景方面，付躍安率先提出了AR技術在圖書館中的5種應用，即圖書館指引服務、圖書定位、提升閱讀體驗、信息推送和促進館藏資源的開發利用[9]。之后的研究也多從這五個方面進行探索，如王璞發表的《移動增強現實技術在圖書館中的應用研究》，李震、李艷誠的《圖書館應用移動增強現實技術(AR)探究》等。在技術研究方面，北京郵電大學的欒英博和楊強分別撰寫了《智能圖書館中實景導航系統的研究與實現》和《基于增強現實的圖書館個性化服務系統的研究與實現》的碩士學位論文，兩人均對各自系統的實現進行了詳細的功能測試。在理論研究方面，王珊珊和方向明闡述了AR技術對圖書館服務各要素的推動及相互間的關系[10]。在國外案例研究方面，李曉娟、任思琪等對AR技術在國外高校圖書館的應用現狀進行了分析，對其開發成本和評價效果進行了介紹[11]，劉奇扉對2013年美國圖書館新技術應用的5個案例進行了介紹[12]。

綜上所述，目前國內關于AR技術與圖書館的研究相對較少，且主要集中在應用方面，多從圖書館自身能夠開展的應用角度進行探究。本文以用戶體驗為切入點，結合體驗式服務的特點，提出移動AR技術在圖書館體驗服務中的四種具體業務應用，以期為我國圖書館應用AR技術創新服務提供可借鑒的建議。

3移動AR技術在圖書館體驗服務中的應用

在心理學領域，體驗被定義為一種情緒。在商業領域，體驗是一種經濟手段。在圖書館領域，體驗是一種服務創新模式。圖書館工作中的體驗是指讀者在接受圖書館服務過程中，對服務所產生的一種情感或情緒上的感受。圖書館利用移動AR技術開展體驗式服務，可創新信息傳遞的方式，促進用戶間隱性知識的交流，增強用戶的真實感受，提高用戶參與的積極性，使用戶享受圖書館服務的過程。

3.1提供基于資源聯合的“文化旅行”服務

所謂文化旅行，就是將圖書館看作是一個獨特的景點，讀者通過對圖書館本身歷史和館藏特色的了解，感受圖書館作為文化機構所特有的底蘊。移動AR技術下的圖書館資源是相互連通的，通過每一個接入點，聯結各地的圖書館、博物館和檔案館，隨著時間的推移，這種聯合將覆蓋更多的領域。這些聯合利用的資源為“文化旅行”服務的開展提供了強大的內容保障。讀者通過手持移動終端掃描圖書館建筑或館內實物，圖書館從過去到現在搜集的圖像資料信息、圖書館的歷史和現在的故事等珍貴的資源都將通過移動AR呈現。再如，出于保護古籍的考慮，圖書館收藏的珍本善本一般是不對外提供借閱的，而AR技術可以突破原稿保護的限制，在原稿周圍顯示數字圖片、文本、在線學習及相關資料等，讀者還可以對虛擬信息進行翻頁瀏覽，如同手握實體書本。這樣的文化旅行方式整合了數字資源與實體資源并達到最優配置，提升了展覽服務的效果，必將對讀者的感官產生巨大沖擊。

3.2實現人機交互的書評推薦

移動AR技術與書本的交互應用可豐富書本內容的呈現。書評推薦是為了讓更多的讀者發現圖書，引導讀者培養良好的閱讀習慣。傳統的圖書推薦中，圖書館是主導者，讀者通過訪問圖書館網站獲取圖書相關信息，但這種單向輸出和被動接受的方式對讀者來說缺少了互動性，很多時候讀者并不能得到自己想要的圖書信息。而移動AR技術則能很好解決這一問題。以上文的Stiktu社交應用為例，讀者在閱讀完一本書后，通過該軟件添加閱讀體驗，對圖書進行簡單評論或推薦，這些信息將存儲在AR數據庫中。當另一位讀者掃描該書時就會看到之前的評論，進而對圖書有一個大致了解，隨著評論或推薦的增加，圖書的內涵變得更加豐富，通過這種隱性知識的交流，讀者對圖書將產生更多創造性的理解。這或許比圖書館單方面的評論更加客觀和全面。

3.3開展館內互動游戲

圖書館服務游戲化就是在用戶的圖書館服務體驗中增加游戲因素，其目的在于利用游戲中的積分和等級獎勵體系來鼓勵用戶使用圖書館。以上述的多莉荷馬法律圖書館為例，該圖書館設計了一款虛擬的尋寶游戲，讀者利用移動AR技術來完成對寶藏的探索，那些對圖書館資源十分熟悉的讀者通常都能獲得勝利。筆者也由此引發了一些思考，借鑒國外圖書館的經驗，我們也可以利用移動AR技術來實現圖書館與讀者的互動。這種尋寶游戲是以圖書館員為主導，先在圖書館建筑內選擇不同的迷點，利用AR技術進行標記，可以是一個字或者是圖像拼圖的一小部分，將標記點列出表格，然后組織讀者再利用移動終端上的AR應用軟件去尋找和掃描迷點，與表格信息進行對應，將之拼湊到一起。最終得出完整語句或拼圖者獲勝，其將獲得圖書館給予的“最佳探尋者”稱號和獎勵。

3.4創新用戶閱讀體驗

AR圖書借助于三維顯示技術、交互技術、多種傳感技術、計算機視覺技術以及多媒體技術，把虛擬對象與真實環境相互補充、疊加，增強了用戶對真實環境的理解。圖書館中的AR圖書都是經過技術處理的，表面上同一般圖書沒有差別，但在移動終端的顯示下就會出現與眾不同的特點，流動的河流，立體的建筑，會說話的人物造型，將抽象轉變成具象，讓枯燥的知識變得生動而有趣，這就是AR圖書的魅力。而史地類和理工科圖書在AR技術下將會有更好的展示效果，AR圖書不僅能挑起讀者的獵奇心，展示圖書館的前沿科技，還能夠提升讀者的閱讀體驗，從而達到促進讀者學習的輔助教學作用。

4結語

雖然AR技術的應用還處于起步階段，存在著成本高、缺少企業級AR終端等不足，但其帶來的益處已經不言而喻，它擴展了手機的實用性，受到了學生和公眾的極大歡迎。AR的出現也為社交網絡提供了很多的創新機遇，這也是圖書館的機遇，因為它建立在學生和公眾的好奇心之上，有別于傳統意義上的信息傳遞，這種交互方式所帶來的更多是個人的體驗和感悟。隨著技術的不斷發展，移動設備將使互聯網的信息和通信電源不再受到時間或空間的限制。面對技術創新與變革，圖書館應該迎頭趕上，理性地、有選擇性地結合自身特點為讀者提供高質量的服務。

參考文獻

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[5]Klaus Ceynowa.Mobile Applications, Augmented Reality, Gesture-Based Computing and more Innovative Information Services for the Internet of the Future: the Case of the Bavarian State Library[EB/OL].http://www.chinalibs.net/ArticleInfo.aspx?id=235461.

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[9]付躍安.移動增強現實(AR)技術在圖書館中應用前景分析[J].中國圖書館學報,2013,39,59(3):34-39.

[10]王姍姍,方向明.增強現實技術對圖書館的意義和作用[J].圖書情報工作,2015,59(3):90-94.

[11]李曉娟,任思琪,黃國彬.國外高校圖書館應用增強現實技術的案例研究[J].圖書情報工作,2015,59(11):73-81.

[12]劉奇扉.新技術助力美國圖書館創新服務——2013年美國圖書館新技術應用案例介紹[J].情報探索,2014,(7):114-116,120.

(收稿日期：2015-12-02責任編輯：劉麗斌)

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