數字圖書館參考咨詢中AR增強現實技術研究

關鍵詞：數字圖書館；參考咨詢服務；AR增強現實技術；應用研究

摘要：文章著重研究了AR增強現實技術在數字圖書館參考咨詢中的具體應用，以及基于AR增強現實技術的數字圖書館創新服務策略。

中圖分類號：G250.76文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2016）08-0127-03

1背景

增強現實技術實際上就是把現實環境和虛擬物體進行充分的融合，使現實環境理解和體驗增強的技術，簡稱AR技術。AR技術主要是通過虛擬現實技術的推進實施，把真實世界與計算機給出的基礎信息進行比對，并在此基礎上實行強化擴展。AR技術作為一種新技術，充分結合了虛擬的事物以及現實中真實存在的場景，便于人們更深層次地認知現實環境[1]。近年來，隨著移動互聯網技術的不斷發展完善，智能手機的性能也在不斷提高，增強現實技術應用的軟硬件條件已經得到滿足。對廣大的移動互聯網用戶來說，移動增強現實技術帶來了全新的應用體驗。國外的圖書館、高校、博物館等已經開始利用其中的定位、識別以及融合等技術開展智能移動設備上的移動增強現實服務。

隨著科技的發展，不僅信息技術在不斷發展，而且有關智能終端的技術和應用也有較快的更新。在這些技術的支持下，國內外很多圖書館都推出了圖書參考咨詢服務類的應用[2]。通過利用AR增強現實技術，圖書館能有效地結合數據挖掘服務以及移動互聯網的前沿科技把傳統的圖書檢索提供給用戶，還可以開展一系列新的參考咨詢服務應用，如圖書推薦、基于位置的圖書閱覽等。

2AR增強現實技術

AR增強現實技術介于虛擬和現實之間，也被稱為混合現實技術。其中，虛擬現實技術為用戶創建了一個全新的虛擬世界，比較重視主體的體驗結果。AR作為虛擬現實技術的重要組成部分，注重把真實生活場景中虛擬的文字、信息等融會在一起（見圖1）。

2.1基于手機傳感器和機器視覺的增強現實技術

當增強現實技術應用于移動客戶端時，需具有機器視覺或手機傳感器的功能。其中，建立在手機傳感器基礎上的AR增強現實技術，利用智能手機傳感器中的相關數據信息，包括指南針、GPS定位以及加速度傳感器等，把虛擬投影物的坐標實時計算出來并展示在手機實景屏幕中。同時，圖書館的書架上可以張貼二維碼，用戶通過智能手機設備對二維碼進行掃描時，可以把用戶當前的位置傳到移動定位設備中[3]。建立在機器視覺基礎上的AR增強現實技術，特征信息的識別檢測對象多為圖像，其把屏幕和坐標對應到實際坐標中，對相機圖像的位態進行計算。如：采用傳感器定位原理進行移動終端定位時，引入Open GL以及3D投影技術，可以使書架的投影顯現出立體的效果。

2.2基于LBS圖書借閱服務的AR相關技術

為了把LBS位置信息與圖書信息相融合，首先，應先設計一些數據庫表，采集和錄入圖書閱覽室中圖書的相關信息[4]。其次，設計的服務器端口需要支持以下功能：①要對書刊檢索系統的基本功能提供支持服務，包括檢索支持（對關鍵詞和圖書類型的檢索）。②要對圖書館中任何圖書的位置信息查詢提供支持服務，位置信息要精細到書架的具體書格。最后，讀者還可以根據自己的個人喜好接受圖書館提供的興趣圖書推薦服務。讀者先對興趣推薦接口進行訪問，然后圖書館把興趣圖書信息、AR展示技術以及圖書位置信息服務結合在一起，就能清楚地得到與用戶喜好相符的圖書的具體位置以及圖書與用戶之間的距離。

3數字圖書館參考咨詢服務中應用AR增強現實技術的必要性3.1多元化主動參考咨詢服務所需

移動增強現實技術的不斷發展創新為圖書館參考咨詢服務管理的多元化增添了新活力，為參考咨詢服務的多元化提供了可能性[5]。究其原因：①AR增強現實技術的關鍵技術是多元的。如：基于LBS的圖書借閱、基于手機傳感器的增強現實技術、基于機器視覺的增強現實技術等。②由于用戶類型、用戶素質水平、用戶需求等方面有差異，閱讀服務者必定存在多樣性。AR增強現實技術的大力發展，使圖書館參考咨詢服務模式的多元化得到了保證。

AR增強現實技術使現代圖書館參考咨詢服務已經沒有了時間與空間的范圍要求，具有相對主動性的參考咨詢服務模式將使閱讀者更好地參與到活動當中，而且還能使圖書館咨詢管理人員的工作變得更容易。因此，在AR增強現實技術的發展與推廣下，開展網絡化、主動性、多元化的咨詢服務將是圖書館參考咨詢服務新模式的主動力和主方向，這樣能更好地滿足多角度、多層次用戶的閱讀需求。

于麗麗：數字圖書館參考咨詢中AR增強現實技術研究3.2跨時空共享參考咨詢服務所需

在傳統圖書館參考咨詢服務模式系統下，館藏資源管理者扮演的是圖書文獻信息資源傳遞者的角色，這樣很容易影響閱讀者與信息管理者之間的溝通，導致信息交流、理解產生偏差，用戶之間也很難相互溝通交流并相互幫助解決問題。此外，其咨詢服務方式大都是針對個別閱讀者用戶的個別需求疑問進行單一解答與服務的被動方式。而AR增強現實技術具有強大的人人互動功能。讀者在網絡上在線進行溝通，突破了時空的限制，能在學科領域上達到專業深化，能在自身管理上有所長進，能最大限度地提高閱讀者的科研能力，最終實現圖書館館員為用戶提供共享化參考咨詢服務的目的。

4數字圖書館參考咨詢服務中AR增強現實技術應用作為一項新技術，AR增強現實技術把豐富的信息內容通過計算機展示給用戶，不僅能把用戶的學習興趣調動起來，而且還能把用戶的學習能力通過虛實聯結互動開發出來。在3D環境下，通過AR開展的活動可以使用戶的空間理解力得到提高，并能完整表述出較為復雜的學習內容。AR本身就比較重視互動性，所以基于AR技術開展的輔助學習也比較強調交互性。

4.1圖書館參考咨詢服務AR系統構建

筆者在AR增強現實技術基礎上設計了數字圖書館參考咨詢服務系統。該系統共包括三個模塊，即分析用戶需求、技術運用及功能設置。

在分析用戶需求階段，進行AR系統設計前要先分析主體及資源特性，因為移動模式并不是適用于任何用戶活動的，所以系統的第一步就是對用戶進行需求分析，對AR技術是否與用戶學習情景相適合進行判斷[6]。如果移動設備與AR技術不匹配，不僅會浪費資源，還會有負面學習效應產生。

在技術應用階段，主要任務是開發應用程序，包括系統、服務、開發和應用四個模塊。其中系統層主要是智能手機設備的軟硬件支持，軟件系統主要是指操作系統的差異。服務層主要是包括應用程序在內的相關模塊和開發接口，不僅包括操作系統平臺，還細分為第三方支持庫。開發層主要是一些工具開發包以及移動開發框架等。

在用戶方面，主要任務是借助智能手機設備對相應的應用程序進行選擇，主要是把學習應用提供給用戶，然后對服務層的功能進行選擇和使用，通過解析移動學習系統的學習目標和功能模塊等，對移動學習模式進行選擇。在功能設置階段，在進行3D模型設計、媒體交互以及社交服務等設置時，要把學習的需要以及AR增強現實軟件的優勢充分融合在一起。

4.2圖書館參考咨詢服務AR系統實現

在移動終端基礎上研發的AR系統在數字圖書館參考咨詢服務中的應用主要是把一些標志物在移動終端中標識出來，為了實現檢測與跟蹤功能，還要確立一個增強現實系統，并在移動虛擬電子書里應用這個增強現實系統。該系統通過智能手機的后置攝像頭實時拍攝工作環境的實景，然后對圖像進行視頻流程處理，進而檢測預定標志物的方位[7]。在AR應用系統中，移動終端基礎上實現的增強現實系統是框架的基礎。通過實時檢測標志物的狀態，系統可以疊加虛擬物件并最終呈現在視頻畫面上，從而達到增強現實的效果。

首先，通過AR系統把圖像輸入到系統中進行處理，把實景空間構建起來。其次，通過計算機按照幾何一致的開放性原則將生成的虛擬對象融合到實景空間中，實現增強現實環境的目標。再次，通過現實系統把虛實融合后的景象展現在用戶面前。最后，通過交互設備實現用戶與現實場景的互動。

5基于AR增強現實技術的數字圖書館創新服務策略

在數字圖書館中，AR技術的創新應用將會給用戶帶來全新的體驗。通過該技術，信息資源可以由二維變為三維，變得更加立體；圖書館的參考咨詢方式、服務范圍以及內容都可以得到拓展，其將在數字圖書館參考咨詢中進行一場根本性的變革[8]。

5.1圖書定位及資源導讀

在數字圖書館中，較常用的應用程序是Shelvar，該程序是建立在移動AR技術定位功能基礎上的，使用該程序可以提高書架的管理效率。對于數字圖書館紙質館藏書籍，可以在書脊上貼一個標簽，從而使Shelvar程序以自動和批注識別的方式快速核對圖書的排架情況。用戶通過移動設備的攝像頭對書架進行掃描時，一旦出現圖書亂架現象，屏幕上就會有一個紅色的“×”標志出現在相應圖書的書脊上，還有方向箭頭對圖書的正確位置進行指示。Shelvar不僅可以對亂架圖書進行指正，同時還具有藏書清點等功能。

在數字圖書館中，AR技術不僅能借助圖書書脊上張貼的書簽和二維碼來進行書架整理，而且還具有融合功能，可以對數字資源與紙質館藏圖書資源進行鏈接和集成。用戶在對書架進行瀏覽的過程中，通過掃描書架上的二維碼，可以對當前書架上的館藏資源進行實時查看。此外，通過圖書書脊上張貼的書簽，用戶不僅可以與館藏的數字圖書資源進行鏈接，還能與外部的電子數據庫資源進行集成，同時還可以利用自動化系統中的數據。

5.2個性化參考咨詢推送服務

當前的數字圖書館提供的參考咨詢服務不僅方式有限，而且還存在信息滯后的問題。添加了AR技術的參考咨詢服務，不僅能把新書的相關信息及時推送到用戶手中，而且還有助于用戶掌握新書的借閱情況、瀏覽用戶評價信息以及供貨情況等。此外，圖書館通過業務數據與以上信息的融合，還可以對用戶的個人喜好位置進行分析，把一些熱門的和用戶感興趣的圖書推薦給用戶，把用戶的求知欲激發出來，進而使圖書館信息資源的利用率得到提高。

在智能手機應用程序中，還有一個利用了人臉識別技術的“TAT Augmented ID ”。在該程序中，可識別的編碼或者說唯一的目標對象就是人臉。圖書館通過人臉識別的AR技術，可以對入館的重點用戶進行快速識別，及時獲取該用戶的公開信息資料，并把相關的館藏學術資源及時推送給用戶，提高了個性化參考咨詢的效率和服務質量。

5.3讀者閱讀興趣提升

在當前閱讀環境下，人們選取的閱讀對象可以是電子資源，也可以是紙質媒體。在電子資源中，有很多圖片、視頻等媒體元素可以把用戶、作者、媒體之間的互動集成起來。在移動AR增強現實技術研究中，電子資源的特性以及紙質書籍的充分融合已經變為一種新的研究領域。目前已經出現了一些增強型圖書，這些圖書經過AR增強現實技術處理后與普通圖書相比表面上并沒有區別，只有在AR 終端才能把特點展示給用戶。同時，AR增強現實技術的使用還能把館藏的平面、靜止的資源轉變成真實、動態的資源供使用者借閱，這樣書中呆板的知識就可融匯到現實生活場景中，達到了虛與實的有效轉化，閱讀者慢慢地會對學習和查閱圖書產生強烈的興趣，進而大大增強了圖書館參考咨詢服務效果。

6結語

移動AR技術作為一種新技術，到底能給圖書館帶來多大的幫助還有待商討，但是從目前的應用情況來看，前景較為樂觀。在圖書館中，應用AR增強現實技術可以實現信息推送服務以及信息資源的導讀和定位；可以整合相關資源與真實環境，給圖書館參考咨詢的服務方式、范圍以及內容帶來革命性的創新。在圖書館參考咨詢服務中，AR增強現實技術的應用以及發揮還有待更深入的研究。

參考文獻：

[1]許衛華.從虛擬現實技術到增強現實技術[J].中國有線電視，2013（7）：854-857.

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[5]劉艷.信息化環境下圖書館參考咨詢服務發展研究[J].江西圖書館學刊，2011（3）：35-40.

[6]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（3）：34-39.

[7]王璞.移動增強現實技術在圖書館中的應用研究[J].圖書與情報，2014（1）：96-100.

[8]劉亞紅，史素榮.淺析新時期高校圖書館參考咨詢服務創新[J].河南圖書館學刊，2011（3）：21-25.

（編校：周雪芹） 第36卷第8期河南圖書館學刊2016年8月