虛擬技術在數(shù)字公共圖書館信息檢索與參考咨詢中的應用

楊麗華

（內蒙古大學,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市 010010）

一、數(shù)字圖書館中的虛擬現(xiàn)實技術理論概述

1.虛擬現(xiàn)實技術定義

關于虛擬現(xiàn)實技術（VR）的定義，學術界有很多不同的觀點。比如日本學者服部桂在他著作《人工現(xiàn)実感の世界》的封面中插圖坐標位置標注就是“虛擬現(xiàn)實技術”的英文概念[1]，顯然這一解釋并不準確。還有部分學者從VR的設備與使用工具等方在進行概念解釋，而并不是從VR的目標與功能等方面進行概念分析，由于把數(shù)字手套與頭盔式的顯示器等與VR聯(lián)系在一起，就容易產生歧義，這種依據(jù)VR使用工具來對其進行定義也是非常不科學的。

那么究竟什么是虛擬現(xiàn)實技術呢？筆者從廣義與狹義兩方面對虛擬現(xiàn)實概念進行界定：

狹義的虛擬現(xiàn)實技術定義：二十世紀九十年代，在達拉斯召開的國際會議上，曾經對VR關鍵技術構成早就做了確定，具體就是三維計算機圖形生成技術、高分辨率的高速顯示技術及多功能傳感式交互接口技術這三大技術。

廣義的虛擬現(xiàn)實技術定義：屬于一種模擬技術，主要對各種不同世界進行模擬，比如虛幻、想象、真實，以及各種感官感受到的三維虛擬等。通俗講，就是利用計算機互聯(lián)網(wǎng)構建三維環(huán)境，該環(huán)境比較復雜，既可是虛擬的環(huán)境，也可是現(xiàn)實環(huán)境。廣義上的虛擬現(xiàn)實技術不但能夠使用戶接受或響應模擬環(huán)境中的各種感觀刺激，而且還能夠與虛擬環(huán)境物體進行交流，從而使用戶感覺如同處在真實環(huán)境中一樣。

2.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成包括模擬環(huán)境感知。自然技能和傳感設備等方面。很多專家學者對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成提出不同觀點，但從整個情況來看，他們的觀點無太大差別，大部分是對Coiffer1993與Burdea兩位學者提出VR系統(tǒng)的UO設備、VR引擎、軟件與數(shù)據(jù)庫、用戶、任務五個構成部分加以改進，或者從另一個角處進行闡述說明[2]。

Coiffer1993與Burdea兩位學者提出VR系統(tǒng)五個主要構成部分，并不十分科學，為什么這樣說呢？其原因是VR系統(tǒng)具有很多特點，如具有人的各種感知能力，即有聽、視、觸及嗅等感覺；還能使參與者利用三維交互設備與VR系進行面對面的交流，而且能看到“實物”自主運動；能夠使參考者與現(xiàn)實世界隔絕共同融入計算機生成的虛擬環(huán)境中。而VR系統(tǒng)的功能應該是能感知視、聽、觸、嗅等各種信息，并滲透到虛擬環(huán)境中，參與者不僅要經過數(shù)據(jù)衣、頭盔式顯示器與數(shù)字手套等設備，而且還需要利用開發(fā)工具與計算機軟件環(huán)境生成虛擬環(huán)境進行交流，而兩位學者提出的五部分內容，并沒有體現(xiàn)用戶和數(shù)字庫之間聯(lián)系；另一方面，就是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)構建立是一種虛擬環(huán)境，該虛擬環(huán)境是由計算機軟件、硬件與開發(fā)工具相互融合而產生的。簡單地說就計算機軟、硬件一定要相互緊密地在一起的。

中國科學家汪成為同志指出，虛擬現(xiàn)實環(huán)境分別是由人與虛擬現(xiàn)實兩部分構成。其中：虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是由三部分組成，它們分別是VR軟硬件系統(tǒng)、具有關多功能計算機系統(tǒng)以及先進的傳感器人機接口。汪成為同志關于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構成觀點，比前面兩位國外學者的觀點更具有科學性[3]。

結合國內外學者研究的結果，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構成除了前文提到的五個組成部分外，還要包含另外兩大模塊，分別是反饋模塊與檢測模塊，如圖2所示，該系統(tǒng)第一要考慮到就是系統(tǒng)的軟、硬件是緊密相連，不可分割的；第二就要強調人是虛擬現(xiàn)實技術系統(tǒng)最核心體；第三由于虛擬現(xiàn)實技術系統(tǒng)的設計與現(xiàn)實應用的關系密切，VR有不同的側重點，該系統(tǒng)的幾大模塊均將會發(fā)生較多的變化。

圖1 VR系統(tǒng)組成

二、VR技術在數(shù)字圖書館信息檢索中的應用

1.數(shù)字圖書館中可視化技術的應用

（1）可視化技術應用在信息檢索中優(yōu)勢。傳統(tǒng)信息檢索主要是根據(jù)用戶的需求，通過相關形式從現(xiàn)有的信息資源中尋找用戶需求信息而產生的過程，其檢索的方式一般是根據(jù)摘要、關鍵詞、題目等進行搜索。

鑒于傳統(tǒng)的信息檢索系統(tǒng)在信息儲存、組織、以及現(xiàn)實結構上還存在不足，使得在傳統(tǒng)信息檢索過程中，瀏覽信息單一、過程復雜等缺點，可視化技術應用信息檢索就應運而生。信息檢索可視化其本質上就是將用戶問題，信息檢過程與模型、信息資源等轉化成圖形，顯示在可見的空間，為用戶理解結果提供幫助，實現(xiàn)提升檢索性能與效率等功能。

其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：①認知負荷降低，使人的感知能力得到提高，提升信息檢索作用。②比傳統(tǒng)意義上的信息檢索結果瀏覽具有更高的效率。③信息檢索可視化實現(xiàn)了信息空間的形象化、可視化。④增加了部分檢索內容，對部分理解難度較大的信息內容進行了聚集，為用戶提供優(yōu)質服務。

信息檢索可視化模式主要分為瀏覽與提問查詢兩種模式。該兩類模式各有優(yōu)劣勢，它們不是完全孤立的，而是相互之間進行互補的，瀏覽與提問調查兩種模式可以整合到一個信息檢索可視化的環(huán)境之中，此類通過整合的形成的信息檢索可視化又可分為二種模式：①QB模式，是指用戶在系統(tǒng)實際應用中，將檢索問題向系統(tǒng)進行提交，將獲得到檢索視覺化結果；②BQ模式，該模式通過語音方式檢索就能使客戶的要求得到相關的答復。③瀏覽BQ模式，該模式簡單地說是從構建信息集合到問題提交，最后到檢索結果可視化的過程。

（2）數(shù)字圖書館信息檢索可視化的應用。計算機與人之間的接口一般是由可視化技術提供的。使用效果比傳統(tǒng)信息檢索界面具有更大優(yōu)勢，其能夠與大量數(shù)據(jù)進行快速接觸，而且還能發(fā)現(xiàn)很多可視化界面不能發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)特點、關系與趨勢等；通過一些圖形把數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢、信息模式等向用戶展現(xiàn)，還能把一些無法直觀的知識進行可視化。這是VR技術的信息檢索可視化與傳統(tǒng)信息檢索最大的區(qū)別。

2.通過虛擬現(xiàn)實技術來實現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)使得三維可視化變得簡單方便，能夠極大提升人的仿真感知能力，同時還能把人們的抽象思維與模糊概念等不確定因素通過圖像進行最直觀的三維可視化。在一定范圍內的三維空間內以動畫，圖形，文字等形式顯示出來的效果等方面，相對來說，傳統(tǒng)方法是要經過一定的技術處理，比如隱藏、投影等把陰影與光線進行清除，從而起到三維視覺的作用，其缺點就是不夠立體與生動，與虛擬現(xiàn)實技術相比，就好像一般電影與立體電影之間的差別。

關于數(shù)字圖書館的三維可視化信息檢索應用，全球有很多圖書館均進行相關方面研究，新加坡有一所大學的圖書館就研發(fā)了一款麒麟系統(tǒng)，該圖書館系統(tǒng)，不僅可以對圖書館文獻所處位置進行查詢，而且還可以將文獻位置三維環(huán)境展示給讀者，從而對它位置具體路線方向進行確定[4]。

我國三維圖書館可見視化館藏文獻信息查詢系統(tǒng)是由桂林醫(yī)學院朱成等人開發(fā)的，此系統(tǒng)與傳統(tǒng)圖書館查詢方法相似，即錄入題目、國家標準書號/刊號、分類號等進行搜索結果，就會在三維館藏的位置上顯示。該系統(tǒng)便于操作，不僅實現(xiàn)了對圖書館資源管理平臺維護與動態(tài)系統(tǒng)及時更新，而且還對圖書館服務范圍與模式進行拓展，使館藏文獻查詢得到三維可視化[4]。

三、虛擬現(xiàn)實技術在數(shù)字圖書館參考咨詢中的應用

1.虛擬現(xiàn)實技術能夠使參考咨詢可視化變得靈活生動

參考咨詢簡單地說就是用戶與咨詢員產生的密切聯(lián)系，虛擬現(xiàn)實技術在數(shù)字圖書館參考咨詢實際應用時，軟件、硬件以及網(wǎng)絡條件等對其限制較大。目前，很多發(fā)達國家部分圖書館已應用可視化數(shù)字參考咨詢。比較著名的有美國俄亥俄州大學圖書館就應用可視化數(shù)字參考咨詢，即視頻參考咨詢。在我國部分圖書館也已正式使用該方式進行參考咨詢服務，我國應用此方式比較有名的圖書館是上海交大圖書館，該館是使QQ視頻與郵箱相互結合的方式為讀者提供各類讀者咨詢服務。

應用虛擬現(xiàn)實技術的數(shù)字圖書館，不光能使咨詢員與讀者進行“面對面”交流，而且還能通過分布虛擬現(xiàn)實技術系統(tǒng)，實現(xiàn)多人多地域的可視化交流。虛擬現(xiàn)實技術能夠建立一個虛構的圖書館，這個虛擬的圖書館就像是一個真實的圖書館的環(huán)境，咨詢員與用戶進入該虛擬的圖書館就好像進入到真實圖書館一樣，兩者好像坐在一起“面對面”地進行交流、咨詢。因此這類虛擬圖書館使用戶與咨詢員之間交流更方便、快捷。

2.圖書館參考咨詢中虛擬會議系統(tǒng)的應用

數(shù)字圖書館通過使用視頻交流方式在進行咨詢交流，這種方式與傳統(tǒng)方式相比較，比如通過電子郵件與線上交流等，更能夠體現(xiàn)用戶的真實需求與咨詢員的意圖與思想，同時更加接近人們交流溝通方式。為參加者提供一個高度互動的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，足不出戶以視頻會議，通過網(wǎng)絡會議實現(xiàn)咨詢員與用戶遠距離之間進行“面對面”交流。隨著可視化技術應用發(fā)展，其功能更加完善，起到方便現(xiàn)代人，豐富生活方式的作用，愈來愈多的圖書館讀者用戶會傾向于網(wǎng)絡視頻會議咨詢或網(wǎng)上會議咨詢等方式進行參考咨詢。

虛擬現(xiàn)實（VR技術）與Internet、通信技術相互結合產生分布式VR系統(tǒng)，協(xié)同產生VR和虛擬空間會議系統(tǒng)等相關系統(tǒng)。英國British Telecom.BT（電信公司）于20世紀90年代末研究成功了虛擬空間會議系統(tǒng)，此系統(tǒng)被學術界稱作“Web conferencing technology revolution（網(wǎng)絡會議技術革命）”，對電視電話會議的概念進行了一次重大革命，從此之后虛擬會議的概念正式形成，并廣泛應用于人類工業(yè)生產與日常事務，使人們對虛擬會議有了更深刻的認識，虛擬會議改變了必須到目的地參與會議的狀況，更不像過去電視電話會議只能看見會議情景或聽見會議聲音那么呆板。與過去的電視電話會議最大的差別，與會者沒有被分隔開的感覺，相互各自神態(tài)、目光，甚至一舉一動，對方都能看得一清二楚，就好像坐在真的會議室開會一樣。倘若參與會議者的話題要保密，也可以通過設置一些特殊的程序執(zhí)行。

2007年上半年，美國思科系統(tǒng)公司首次向全世界提供Cisco TelPresence（思科網(wǎng)真）服務。該服務可以向全世界五十個不同地方的預訂點提供Cisco TelPresence服務，使他們獲得“還原真實”的溝通體驗。通過高清晰視頻及真人立體聲等參與方式，使得不同地點的客戶、合作商與同事等共同溝通，真切地感受到在同一會議室共同討探問題的體驗。

結語

隨著數(shù)字圖書館發(fā)展與虛擬技術技術應用的推廣，虛擬現(xiàn)實技術應用于數(shù)字圖書館得到人們廣泛關注。本論文首先分析了虛擬現(xiàn)實技術的相關概念與系統(tǒng)構成等內容，然后重點對虛擬技術應用于數(shù)字圖書館信息檢索與參考咨詢等方面優(yōu)勢做了比較細致的分析：在可視化信息檢索方面優(yōu)勢就是實現(xiàn)用戶對檢索過程與結果可視化，同時還能在信息挖掘過程與交互等方面給予一定技術支持。在參考咨詢方面應用優(yōu)勢主要論述了虛擬現(xiàn)實技術能夠使參考咨詢可視化變得靈活生動，以及虛擬會議系統(tǒng)應用的優(yōu)勢等方面內容，從而為數(shù)字圖書的服務提供了最新理論支持。