元宇宙時代數字圖書館的功能定位與服務變革

摘 要：

文章在概述元宇宙內涵及分析其關鍵技術特征的基礎上，設計了元宇宙時代數字圖書館的體系架構，分析了元宇宙時代數字圖書館的功能定位及服務模式，探討了未來數字圖書館元宇宙建設面臨的挑戰，以期為圖書館數字化轉型和智能升級提供參考。

關鍵詞：

元宇宙；數字圖書館；虛擬現實；功能定位；服務模式

中圖分類號：G250.7??? 文獻標識碼：A?? 文章編號：

1003-7136（2023）02-0017-05

Function Orientation and Service Reform of Digital Library in the Metaverse Era

LI Rui

Abstract：

On the basis of summarizing the connotation of the metaverse and analyzing its key technical characteristics， this paper designs the system structure of digital library in the metaverse era， analyzes the functional orientation and service mode of it， and discusses the challenges faced by the construction of the metaverse of digital library in the future， in order to provide reference for the digital transformation and intelligent upgrading of libraries.

Keywords：

metaverse；digital library；virtual reality；functional orientation；service mode

0 引言

近年來，全球掀起數字化轉型熱潮，人們越來越關注虛擬世界，元宇宙作為近年來社會高度關注的新名詞正嘗試勾勒未來數字化場景。元宇宙技術整合VR、AR、MR、XR、數字孿生、人工智能等技術，實現了現實與虛擬世界的相互融合，為用戶提供沉浸式體驗。圖書館為順應科學技術發展，正在向數字圖書館、智慧圖書館方向轉型［1］。元宇宙為圖書館創新轉型提供了一種新思路和新方向，將會對圖書館服務模式進行徹底性變革［2］。如果說數智賦能時代的數字圖書館注重的是館藏資源數字化［3］，那么元宇宙時代的數字圖書館將會更加注重綜合利用人工智能技術以及VR技術對數字資源進行加工、處理，虛實結合，提高用戶的沉浸式體驗感，實現線上和線下服務模式的深度融合。目前元宇宙尚處于探索起步階段，實踐應用較少，圖書館界的研究主要集中在特征分析［1］、場景設計［4］、服務創新［5］等方面。如何將元宇宙技術融入數字圖書館建設，厘清元宇宙的相關內涵特征成為圖書館界的研究重點。本文在梳理元宇宙技術特征的基礎上，將數字圖書館建設和元宇宙技術相結合，設計了元宇宙時代數字圖書館的體系架構，探討了元宇宙時代數字圖書館的功能定位以及服務模式，分析了未來數字圖書館元宇宙建設面臨的挑戰，以期提高數字圖書館的智能化、智慧化水平。

1 元宇宙概述

1.1 元宇宙的內涵

2021年Roblox上市，首次出現元宇宙股；Facebook公司正式更名為Meta，徹底掀起了元宇宙研究熱潮。雖然元宇宙受到了廣泛關注，但尚未形成統一定義。Roblox公司提出元宇宙是虛擬世界中的3D共享性虛擬空間［6］。《2020—2021年元宇宙發展研究報告》中指出，元宇宙是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態，通過對所有“物”和“人”進行數字模擬，基于擴展現實技術為用戶提供沉浸式體驗［7］。辛海霞則從哲學、技術、新聞傳播以及服務業四個視角對元宇宙內涵進行了分析，她認為哲學視角的元宇宙不是客觀存在，技術視角的元宇宙是一種沉浸式虛實結合空間，新聞傳播視角的元宇宙重新定義了場景敘事模式，服務業視角的元宇宙打造了一個場景化、虛擬化的全新數字服務業態［8］。整體而言，元宇宙是一個虛實結合的數字化空間，利用技術手段將現實空間映射到虛擬空間，用戶可以在不同的空間進行實時交互和感知。

1.2 元宇宙的關鍵技術特征

關于元宇宙的關鍵特征主要有以下幾種觀點：Roblox提出元宇宙八個關鍵特征——身份、朋友、沉浸感、隨地、多元化、低延遲、經濟性、文明性［9］；Song S W等認為元宇宙具有持續、實時、兼容、經濟、鏈接、可創造六大特性［10］；張興旺等對圖書館元宇宙特性進行了概括，認為圖書館元宇宙具有全域感知、實時映射、虛實結合、模型仿真、智能服務、自我成長六大特征［11］。結合元宇宙整合的新技術以及相關學者觀點，本文認為元宇宙具有時間、空間、信息三個維度的特性，時間維度的特性是實時性、便捷性，空間維度的特性是沉浸式體驗、虛實結合，信息維度的特性是去中心化、無邊界互聯共通（如圖1）。

1.3 元宇宙技術與數字圖書館的結合

目前元宇宙在圖書館的應用仍處于探索階段，元宇宙是一個虛實結合的數字化空間，圖書館借助元宇宙技術可以為用戶創建一個虛擬圖書館空間，用戶可突破時間和空間限制，自由進入虛擬空間，享受圖書館資源服務。元宇宙技術可以推動圖書館基礎設施更新、資源建設便捷化、資源評估合理化、架構設計智能化［12］。一方面，圖書館可通過數字孿生技術構建一個與實體圖書館相似的虛擬圖書館，實現資源數字化、智能化處理，用戶可以在虛擬圖書館中享受到實時交互式的圖書館資源服務；另一方面，圖書館可通過人工智能、AR等技術生成一個全新的世界，為用戶提供智能學習交流空間與沉浸式的圖書館服務體驗，不斷滿足用戶信息需求。

2 元宇宙時代數字圖書館體系架構設計

元宇宙時代的數字圖書館建設需要重新定義用戶和圖書館功能，創新服務方式。元宇宙時代數字圖書館建設的核心是綜合利用5G、AR、VR、數字孿生等技術，為用戶提供沉浸式體驗。本文基于元宇宙技術特征以及元宇宙的價值鏈設計了元宇宙時代數字圖書館的體系架構（如圖2），為數字圖書館完善功能定位、變革服務模式奠定基礎。其中，基礎設施層為體系建設提供數字化設施設備以及基礎數據來源，人機交互層主要通過感知類設備搜集用戶信息，去中心化層和虛實結合層綜合利用元宇宙的接入、構建、映射、應用四類技術［13］為數字圖書館元宇宙建設提供技術支持，應用層設計了元宇宙時代數字圖書館的功能和作用，體驗層為用戶提供使用和評估元宇宙時代數字圖書館功能的渠道，六個層次層層遞進，形成了完整、全面的體系架構。

2.1 基礎設施：數字化設施設備

基礎設施是元宇宙時代數字圖書館體系架構的根基，提供數字化設施設備以及基礎數據來源。網絡傳輸設備可以實現數據的實時高速傳輸；高性能的計算機可以進行高速數據處理，同時可為后續虛擬圖書館場景設計提供云架構搭建服務。

2.2 人機交互：感知類設備

感知類設備可以采集和分析用戶使用圖書館的基礎信息，如利用射頻識別技術采集和追蹤圖書館館藏信息，利用傳感器等采集用戶使用數字圖書館的聲音、觸覺信息等，通過感知類設備可以為數字圖書館元宇宙體系構建提供基礎數據來源。

2.3 去中心化：構建類技術和應用類技術

利用構建類技術和應用類技術進行去中心化處理，實現元宇宙時代數字圖書館空間設計的扁平化和開放化。構建類技術為虛擬數字圖書館建設提供數據支持，拓展虛擬空間容量。應用類技術為實現數字圖書館生態賦能，保證各個空間既可以相互獨立又可以互聯共通。

2.4 虛實結合：映射類技術和接入類技術

虛實結合主要是通過虛擬圖書館與實體圖書館的映射實現不同空間的互聯共通。映射類技術是實現虛擬圖書館和實體圖書館互聯共通的技術，可以將實體圖書館實時準確地映射到虛擬圖書館。接入類技術是指用戶借助相關設備進行圖書館沉浸式體驗交互的相關技術。

2.5 應用：數字圖書館元宇宙服務

應用層是圖書館將元宇宙技術與圖書館智能相結合，設計元宇宙時代數字圖書館的功能和作用，為用戶提供相關服務。元宇宙時代數字圖書館除保留原有數字圖書館的教育培訓、知識生產等應用功能外，還新增了虛擬體驗、數字貨幣、文化娛樂等功能。元宇宙時代數字圖書館對館藏資源進行數據處理、分析、知識關聯等操作，為用戶提供智能閱讀、學習培訓、知識服務等。在虛擬體驗方面，元宇宙時代數字圖書館利用VR技術，構建虛擬空間，用戶可以在虛擬空間進行沉浸式交互體驗，如圖書查詢和閱讀等。在數字貨幣方面，元宇宙時代數字圖書館通過區塊鏈等技術開發智能支付工具，保護數字圖書館中用戶的虛擬資產安全。在文化娛樂方面，元宇宙時代數字圖書館既可以利用元宇宙為用戶提供3D打印服務、虛擬創客空間等娛樂創新應用服務，也可以為用戶在虛擬空間提供實時交流互動服務，滿足用戶社交需求。

2.6 體驗：沉浸式體驗

為用戶提供沉浸式數字圖書館體驗是元宇宙時代數字圖書館體系架構的設計目的之一，用戶體驗部分包括資源檢索、虛擬咨詢、學習空間、遠程教育等。用戶在元宇宙時代數字圖書館中可以查找到自己所需的館藏資源，瀏覽到三維立體的文獻資源，還可以進行學術和學科咨詢，在虛擬空間自習以及進行創作，接受圖書館提供的遠程培訓等。在虛擬空間中，用戶既可以滿足自己的信息需求，又可以將體驗反饋給數字圖書館，以提高數字圖書館服務效能。

3 元宇宙時代數字圖書館的服務模式

元宇宙時代數字圖書館的體系架構定義了圖書館基礎服務模式和功能，在元宇宙技術的賦能下，數字圖書館的服務內容更加多元化（如圖3），用戶能以虛擬化身的方式進入虛擬圖書館，在虛擬空間享受實時資源服務以及體驗沉浸式學習。元宇宙時代的數字圖書館虛實結合，既包括線下的講座培訓、圖書借閱等服務，也包括虛擬空間的交互式服務。用戶可以根據自身需求，選擇合適的服務方式，也可以進行自由瀏覽。除此之外，運維平臺也為實體圖書館以及虛擬圖書館提供了日常數據維護工作，以確保元宇宙時代數字圖書館的正常運轉。

3.1 教育培訓

圖書館的教育培訓服務以舉辦各式各樣的現場活動為主。受新型冠狀病毒感染影響，圖書館的線下活動受限，遠程教育服務有了更廣泛的需求，這與元宇宙的去中心化和人人可及的特征非常符合。2021年韓國推出一款具備教育培訓功能的元宇宙平臺Gather.town，提供了多種虛擬教學場景以及課余活動平臺，學生可以通過虛擬形象參與教學活動。元宇宙時代數字圖書館的遠程教育服務可以借鑒Gather.town的成功實踐經驗，一方面，圖書館通過與相關供應商合作，為用戶提供沉浸式的教學空間，模擬相關化學、物理反應等，如Meta創建的虛擬會議室，借助虛擬化身，師生進行虛擬交流、頭腦風暴等；另一方面，圖書館開展講座服務時可以虛擬相關情境，讓用戶進行實際操作，從而提高講座的服務效能，如圖書館可以模擬火災現場，讓用戶在虛擬環境中進行實操演練，掌握逃生技巧。

3.2 參考咨詢

目前元宇宙技術在咨詢領域主要通過服務型虛擬人為用戶提供擬人化服務，如新華社虛擬記者等。元宇宙時代數字圖書館的參考咨詢服務分為線下面對面咨詢服務和虛擬空間的虛擬咨詢服務，虛擬空間的虛擬咨詢服務更加強調實時性、交互性和感知性。首先，虛擬圖書館用戶擁有一個虛擬角色，用戶可以自由定制自己的樣貌，構建自己的孿生體，增強沉浸感；其次，數字圖書館通過數字孿生技術構建圖書館員孿生體，當用戶進行咨詢時，圖書館員孿生體會立刻進行響應，與用戶進行虛擬面對面交流，真正讓圖書館員“隨叫隨到”。

3.3 資源服務

元宇宙時代數字圖書館的資源服務采取線下圖書借閱和線上資源檢索系統相結合的方式。通過元宇宙技術，線上資源檢索系統可實現虛擬找書與可視化檢索。在虛擬找書方面，用戶可以根據自身需求在系統中隨時找到所需的館藏資源；在可視化檢索方面，圖書館可以利用相關技術對館藏資源進行3D模型展示，同時加強資源整合和知識發現，以知識圖譜等可視化工具為用戶提供個性化推薦以及知識服務，如中國國家圖書館展出的5G全景文化典籍，用戶可以借助相關設備身臨其境地感受國畫的魅力以及賞析相關典籍。

3.4 學習空間

圖書館學習空間是用于培養用戶創造能力與自主學習能力的場所，線下圖書館學習空間以自習室、創客空間為主，虛擬數字圖書館的學習空間分為虛擬學習社區和創新空間。國內某少兒編程培訓機構推出了3D沉浸式教育軟件《玩學世界》，通過設置教學區、專題區、競技區、家園區，為孩子提供通用學習空間。通過借鑒少兒編程培訓機構的實踐經驗，虛擬數字圖書館的學習空間可以合理劃分學習和創新實踐區域，以提高用戶的參與感。在自主學習空間中，圖書館將每一位用戶映射到虛擬空間，用戶可以彼此感知和交流，如Sloodle是沉浸式和交互式的虛擬學習社區，用戶可以靈活學習探討［14］。在創新空間中，圖書館將相關素材導入虛擬空間，模擬實驗環境，用戶可以體驗沉浸式的實驗場景，如布蘭迪斯大學利用虛擬仿真設備為用戶提供校內實驗體驗［14］。

4 元宇宙時代數字圖書館建設面臨的挑戰

雖然元宇宙技術給數字圖書館功能完善和服務變革帶來了新方向，但數字圖書館元宇宙建設尚處于起步階段，仍面臨很多挑戰。如技術方面，元宇宙技術在圖書館實際應用中存在局限性；法規體系方面，業界尚未建立完善的元宇宙行業標準體系；知識產權方面，跨越虛實空間的創作可能存在知識產權糾紛；安全隱私方面，個人信息保護仍需進一步加強。因此未來元宇宙時代數字圖書館仍需不斷創新，構建沉浸式體驗空間，增強用戶沉浸式體驗感，為圖書館轉型發展提供技術支持和理念支撐。

4.1 技術方面

雖然元宇宙技術融合了當下最為先進的數字孿生、5G、AR、VR等技術，但是元宇宙技術在圖書館實際應用中仍存在局限性。一方面，圖書館功能應用與元宇宙技術融合存在一定的技術瓶頸，如圖書館空間模型定義與渲染尚未達到高精度擬合；另一方面，元宇宙時代數字圖書館功能的實現需要強大的系統支撐以及穩定的數據處理能力，目前圖書館的相關設施設備尚不能提供穩定的算法支持。

4.2 法規體系方面

由于元宇宙屬于新技術和新名詞，相關法律法規尚未完備，要想實現數字圖書館元宇宙與其他元宇宙的鏈接，就必須制定相關法律法規，建立元宇宙行業標準體系，如建立元宇宙數字模型中的數字身份標識符標準，以實現實體空間與虛擬空間不同要素間的精準匹配；建立統一的元宇宙技術規范，以構建科學、合理的元宇宙體系架構。

4.3 知識產權方面

數字圖書館元宇宙為用戶提供了知識創作與知識交互的平臺，產生了很多知識產品。由于元宇宙虛擬空間是一個集體共享平臺，所有用戶均可創作，因此難以判斷某一知識產品的初創者。除此之外，數字圖書館元宇宙空間的很多產品可能會被應用于現實空間，同時也會改變與虛擬空間對應的現實空間實體，這種虛實空間的創作可能會產生知識產權糾紛，給知識產權管理帶來不便。

4.4 安全隱私方面

數字圖書館元宇宙服務更加強調用戶的沉浸式體驗，為了更好地了解用戶的顯性需求和隱性需求，需要對用戶畫像進行分析，深入挖掘和處理用戶信息，如果處理不當，將會造成個人信息泄露。因此數字圖書館元宇宙建設過程中必須要保證個人信息采集安全，防止信息泄露、篡改或丟失，設置系統訪問權限，加密處理相關信息，確保信息傳輸和處理過程的安全性。

5 結語

元宇宙是一個虛實結合的數字化空間，圖書館借助元宇宙技術能夠增強圖書館用戶的沉浸感，提高圖書館的服務效能。元宇宙時代數字圖書館除提供一些基礎服務（教育培訓、知識生產等）外，還新增了虛擬體驗、數字貨幣、文化娛樂等功能，更加強調圖書館的社會屬性。元宇宙技術是一把雙刃劍，數字圖書館要避免“脫實向虛”，也要防止用戶過度沉溺于虛擬世界。未來數字圖書館要借助元宇宙技術，虛實結合，促進自身服務升級與戰略轉型。

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作者簡介：

李瑞（1983— ），男，大學本科，館員，任職于中共海南省委黨校圖書館。研究方向：圖書館信息資源建設與服務、現代圖書館管理技術等。