元宇宙視域下圖書館數字資源建設的機遇、挑戰和創新路徑*

胡安琪 吉順權

0 引言

近年來，伴隨著虛擬現實、人工智能、區塊鏈等技術的迅猛發展，數字資源價值受到廣泛關注，數字資源建設已然成為圖書館系統建設中的重要一環。然而，目前圖書館數字資源建設仍然面臨一些問題，例如，未將用戶生成內容（UGC）部分切實、有效納入圖書館整體數字資源建設體系中；用戶行為數據的收集、存儲、分析、管理還未全面普及；3D數字資源建設還未受到圖書館的重視。在眾多新興技術的支撐下，元宇宙華麗登場，它打破了虛擬與現實的邊界，為用戶帶來了虛實融合的沉浸式體驗。目前，元宇宙發展前景可觀，預計到2030年市場規模有望突破1.5萬億美元[1]。隨著元宇宙理念和技術的火爆，各地政府也提前在元宇宙領域布局。上海市頒布了《上海市電子信息制造業發展“十四五”規劃》，將元宇宙首次寫入其中[2]；廈門市頒布了《廈門市元宇宙產業發展三年行動計劃（2022—2024年）》，提出要重點打造“元宇宙生態樣板城市”和數字化發展新體系[3]。元宇宙的開放融合與相關技術發展，為圖書館數字資源建設帶來了不可多得的機遇，但同時也將面臨諸多挑戰，圖書館如何利用元宇宙的技術利器為自身謀求創新化發展路徑是當下值得關注的重要選題。

1 理論基礎與實踐背景

1.1 元宇宙視域下圖書館理論研究

通過中國知網檢索可以發現，國內圖書館界對元宇宙的研究起步于2021年，目前，研究成果正在逐步累積中。相關研究成果主要集中于元宇宙視域下未來圖書館的各種應用場景。婁方圓探討了元宇宙賦能下的圖書館社會教育應用場景，包括重塑教育形態、賦能智慧教育環境、實現個性化學習、構建社會教育服務體系、變革評價機制、促進終身教育等[4]。王曄斌以上海圖書館為例，探討了元宇宙技術下的智慧空間服務場景實現，即實體空間與虛擬空間虛實相生的服務場景[5]。張磊對未來元宇宙圖書館可能實現的多個智慧化虛擬服務場景進行了展望，涉及虛擬建筑場景、閱讀推廣場景、教育學習場景、參考咨詢場景、信息供給場景、文化游覽場景等[6]。數字資源是構建元宇宙圖書館的基石，是元宇宙圖書館展現活力的源泉，在元宇宙圖書館中數字資源如何創建、流通和利用是根本問題，然而目前鮮少有學者在探討元宇宙圖書館發展時聚焦數字資源建設這一方面，因此，本文試圖將元宇宙與圖書館數字資源建設相結合，利用元宇宙底層技術為圖書館數字資源建設創設一條新的發展路徑。

1.2 元宇宙視域下圖書館初步實踐

2021年是元宇宙的發展元年，但早在之前圖書館領域在虛擬世界就開始進行了初步探索。圖書館在虛擬世界開展服務最早是利用3D虛擬游戲“第二人生”平臺，諸如麥克馬斯特大學圖書館、加州大學伯克利分校圖書館、哈佛大學圖書館等都基于該平臺提供虛擬場館導覽、虛擬信息產品、虛擬社區服務等。隨著虛擬現實技術的推進發展，國內各地圖書館在虛擬世界探索圖書館服務的案例也逐漸增多。2008年國家圖書館最早將VR引入公眾視野，推出了國家圖書館虛擬現實系統，將館區的物理建筑結構和閱覽室等實現三維模擬，讀者可以通過手勢進入虛擬場館，瀏覽內部場景，還能夠按照所需查找圖書，用手抓取書本，做出翻頁動作，瀏覽完后向前伸出手掌將書籍歸位，體驗感較強。2016年安徽大學圖書館開發了三維虛擬圖書館平臺，讀者在虛擬環境中能夠進行虛擬導航、虛擬借閱并享受虛擬館員提供的虛擬服務。2018年上海圖書館開發了“紅色騎行”項目、“家族遷徙”項目、“NFT讀者證”項目和“古籍區塊鏈項目”[7]，這些項目都旨在利用虛擬現實、區塊鏈等技術為用戶提供虛擬世界的沉浸式服務。2020年杭州市余杭區臨平圖書館利用全息影像技術將圖書、期刊等實現三維真實還原，讀者在虛擬環境中能夠如同現實般瀏覽圖書內容，給讀者營造了高度沉浸式體驗。可見，元宇宙的前期初步探索對圖書館事業發展產生了重要影響，在未來，圖書館界應積極關注相關技術發展，將區塊鏈、人工智能、虛擬現實等技術整合運用于圖書館數字資源建設，推進數字資源建設的縱深化發展。

2 元宇宙視域下圖書館數字資源建設機遇

互聯網的出現推動了傳統圖書館向數字圖書館轉變，物聯網、智能設備的普及又使數字圖書館向智慧圖書館轉變，每一次技術的發展都會推動圖書館經歷一次形態的變革。元宇宙是眾多新興技術的集合體，它的出現為圖書館帶來了新的發展生機，就圖書館數字資源建設而言，其發展機遇主要體現在以下兩個方面。

2.1 拓寬數字資源建設廣度

數字技術的蓬勃發展使得圖書館越來越重視數字資源建設。數字資源是指以數字形式發布、存取和利用的信息資源[8]。圖書館傳統數字資源建設的對象包括自建資源、外采資源和網絡資源等，主要以文本、圖像、音頻、視頻等形式存在。元宇宙概念及相關技術的出現，為圖書館數字資源建設拓寬了渠道，使得圖書館所能擁有的數字資源數量急劇攀升，具體體現在以下幾個方面。一是通過數字孿生豐富圖書館虛擬空間的數字資源。利用數字孿生技術可以將圖書館空間、物理設施、有形實物等進行虛擬映射，形成與現實空間相對應的虛擬空間。此外，還可以在虛擬空間中利用數字生命技術構建虛擬數字人，其具有人的外貌、行為和思想，還能夠與他人互動[9]。無論是虛擬環境、虛擬物品還是虛擬數字人，都是相關技術利用下產生的數字資源。二是通過用戶生成內容（UGC）豐富圖書館虛擬空間的數字資源。元宇宙是一個開放的、可編輯的世界[10]，用戶在其中可以按照需求和想法生成大量的數字內容。在元宇宙圖書館中，人人都可以成為創作者，用戶能夠利用相關工具和平臺將創作的成果以3D形式呈現，與其他用戶展開交流，并可以不斷進行修改，生產出大量的原創數字資源內容。人工智能技術的普及與發展，降低了元宇宙用戶生成內容的門檻，在人工智能技術的加持下，用戶生產數字內容的效率普遍提升，數字內容也更加多樣化[11]。三是通過產生用戶行為數據豐富圖書館虛擬空間的數字資源。在元宇宙圖書館中，用戶與環境、物品、人會產生實時交互，其各種行為都會以數據形式被記錄下來。隨著腦機接口技術的應用，真身的生活記憶、知識儲備、思維習慣、情感傾向等意識層面的數據也將會被存儲起來[12]，這些數據將會成為圖書館數字資源建設重要的一部分。

2.2 拓展數字資源建設深度

目前，圖書館傳統的數字資源除了立體影像資料外，大多以二維形式呈現[13]，無法為用戶提供數字資源的沉浸式體驗。元宇宙的出現推動了數字資源由二維向三維立體轉變，用戶能夠通過虛擬現實設備與圖書館數字資源產生多感官交互，從而產生立體化知識體驗，提高數字資源的使用率。圖書館數字資源三維化主要包括圖書館實體空間向虛擬空間的數字孿生映射、傳統紙質和數字資源的3D建模，以及原生三維數字資源。要實現圖書館數字資源在元宇宙空間中的三維再現，首先需要整合自建資源、外采資源和網絡資源，構建圖書館多模態數字資源平臺，并以此為基礎對結構各異的數字資源進行元數據及本體層面的標引，同時基于語義本體提煉各實體之間的關聯，最后，基于實體及關聯圖譜構建三維虛擬元素[14],其中，可以借助體素建模的方式滿足用戶數字內容資源構建的易用性要求。在體素建模過程中，方塊是最小單位，每個方塊都可以單獨改變，可以不斷做出細微調整，通過縮小方塊體積，增加同一模型下方塊的數量，可以有效提升分辨率，同時，利用光線追蹤等技術對畫面進行渲染[15]，可以創造出逼真的三維效果。元宇宙場域下，由于二維與三維數字資源并存，各類型數字資源結構各異，相對分散、獨立[16]，因此，要使知識影像呈現出一體化效果，有必要對多模態的數字資源進行關聯和融合。2D數字資源與3D數字資源關聯主要通過詞表映射的方法實現異構資源的轉換[17]。而多模態數字資源融合則需要在語義層面構建映射、集成、協議等標準，以構建不同類型資源之間的語義連接和互操作。

3 元宇宙視域下圖書館數字資源建設的挑戰

元宇宙技術的誕生與發展將為圖書館數字資源建設帶來不可多得的機遇，元宇宙的開放性將使用戶生成內容（UGC）更加便捷，元宇宙的虛擬性和智慧化也將使用戶行為數據能夠被實時收集和存儲，但機遇與挑戰往往是并存的，這些機遇如果利用不當也會成為潛在風險，在圖書館的空間場景運用中產生知識產權問題、用戶隱私問題等。

3.1 知識產權問題

在元宇宙場域中，無論是專業數字內容生產還是用戶數字內容生產都面臨著知識產權保護問題。元宇宙依托去中心化的區塊鏈技術，利用NFT對數字內容產品進行確權和保護，利用智能合約進行監管，但卻無法識別知識產權的真實來源[18]。如果NFT的創建者是從他處獲取內容，那么原創者的權利將受到侵害。在元宇宙中，生產數字資源內容還可能存在合作行為，現實世界中共同版權問題已經較為復雜，在元宇宙構筑的虛擬世界中，如此錯綜復雜的關系，使得知識產權認定更為復雜、困難。此外，在元宇宙圖書館中，用戶利用虛擬化身對數據資源進行檢索、利用，對其中某些數據進行抓取、復制，并在此基礎上生產出二次衍生品，這種行為是否構成侵權也尚存疑問。

3.2 用戶隱私問題

北京大學互聯網發展研究中心主任田麗在發布《中國大安全感知報告》時指出：“公眾對安全的體感正在從傳統的食品安全、出行安全、校園安全向人工智能安全、大數據安全、元宇宙安全等非傳統領域延伸[19]”。元宇宙時代已逐漸向我們靠近，其打造的數字內容世界拓展了人類的情感認知，但同時引發的數字安全問題也不容忽視。目前，在元宇宙中，用戶數字內容生產活動都是在元架構公司研發的平臺上進行的，他們可以通過存儲、實時記錄的方式大量獲取用戶的身份認證數據、用戶生產數字內容數據、用戶行為數據、用戶情感數據等，同時還能夠綜合用戶的多項數據進行深度挖掘分析，形成二次衍生數據[20]。一旦平臺的道德底線被突破，用戶大量隱私數據將會被泄露，從而導致虛擬世界的沖突向現實世界蔓延。

4 元宇宙視域下圖書館數字資源建設創新路徑

4.1 借助人工智能簡化數字資源生產流程

《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》中明確指出要建設重點行業人工智能數據集，發展算法推理訓練場景，推動行業性人工智能開放平臺建設[21]。圖書館作為數字資源的集聚地，亟需利用人工智能等新興技術提高數字資源生產效率、優化數字資源建設，朝智慧化方向邁進。

4.1.1 提高數字資源生產效率

元宇宙是一個開放、可編輯的空間，其極大的包容性允許用戶規模化生產內容。正是這種包容的生態環境給圖書館帶來了新的數字資源生產方式。隨著數字孿生、3D引擎技術的發展，專業內容生產人員通過傳感器、物理模型等在虛擬世界構建用戶、物理實體、環境等孿生畫像，并與現實世界的數據進行同步更新。這種內容生產方式雖可以精確復刻現實世界，但技術門檻和使用成本較高，不適合規模化內容生產，而人工智能技術則為數字資源便捷化生產帶來了機遇。人工智能技術是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新興的技術科學[22]，一般包括語音識別技術、自然語言處理技術、機器學習技術、智能感知技術、智能數據處理技術、語音合成技術等。人工智能生產數字資源是依托機器學習、深度學習等技術對采集到的數據按照一定的算法、規則進行分析、識別、分類和處理，從而批量、規模化地產出數字資源[23]，可以是二維的文字、圖片，也可以是三維的模型和場景，算法越完善，生產出的數字資源越接近用戶需求。在利用人工智能進行圖書館數字資源生產時需要注意以下幾個問題。一是重視用戶利用人工智能技術生產數字資源時的體驗。用戶生產數字資源體驗良好，有助于其生產出富有創造性的優質內容，因此，可以通過提供智能聊天服務、內容實時智能管理等方式幫助用戶提升創作體驗[24]。二是不能完全依靠人工智能生產數字資源。人工智能技術目前還處于弱人工智能階段，內容生產大多依靠標準化模板進行模塊化生產，創新性不夠，因此，在進行圖書館數字資源生產時可以將重復性高、非原創性的部分內容交由AI進行生產，將極具智慧、富有創造性的內容由用戶利用工具進行生產，這種結合式的生產方式或將成為目前的首選方式。三是人工智能生產數字資源需要專業人員審核。圖書館員需要思考人工智能生產的數字資源在意識形態上是否存在問題，是否滿足可讀性、易理解性、適用性、可拓展性等要求[25]，并對這些數字資源進行嚴格審核把關，將不符合要求的數字內容剔除，營造優質的圖書館數字資源生態環境。

4.1.2 通過大數據優化數字資源生產

元宇宙圖書館中大量的數據資源是人工智能學習成長的重要養料。目前，用戶利用AI生產的數字資源有時難以滿足自身需求，主要原因在于元宇宙的發展還處于初級階段，所存儲的數據量還不夠大，數據質量還不夠優。

在數據量方面，可以通過數據增廣的方式加以解決。首先，不同圖書館的數據還存在孤島現象，其數據庫是獨立的。同時，圖書館還缺乏與社會其他機構的數據聯通。因此，打通數據連接通道是關鍵，將不同類型圖書館、圖書館與社會機構間的數據整合利用，可供AI學習的養料就會變得充足。其次，數據增廣還可以通過對已有的數據進行幾何操作，通過平移、旋轉、鏡像等創造更多數據，或通過模擬、插值等方法合成新的數據。

在數據質量方面，可以通過數據分類、清洗、融合等手段加以解決。圖書館數字資源包括自建資源、外采資源、網絡資源等，尤其是網絡資源的存儲格式十分多樣，大多呈現結構化資源、半結構化資源和非結構化資源并存的狀態。因此，首先要對雜亂的數據資源進行清洗、分類，刪除冗余、錯誤的數據，并對數據進行預處理，借由系統對其進行分類、轉換，以確保數據的可用性。其次，對多樣化的數據進行跨時間、跨空間的有機融合。在時間上，對過去、當前及未來的數據進行全面融合；在空間上，對不同地區、不同類型的圖書館及相關聯機構數據進行全面融合。只有這樣才能在時間維度和空間維度上實現資源數據、用戶數據、業務數據、行業數據的全面、高度整合[26]。隨著數據數量和質量的雙重提升，用戶借助AI生產數字資源的模式也將得到不斷優化。

4.2 借助區塊鏈暢通數字資源流通渠道

區塊鏈技術近幾年在政府政策的推動下快速發展，其特有的安全機制將為元宇宙有序、健康發展保駕護航。圖書館在元宇宙空間中利用區塊鏈技術可以實現數字資源的可信任式共享、監管，借助其獨有的NFT（非同質化代幣）實現數字資源的資產確權和安全交易，使圖書館數字資源在實體空間和虛擬空間中安全流通。

4.2.1 建立數字資源可信任管理模式

區塊鏈技術也被稱為分布式賬本技術，利用塊鏈式數據結構驗證與存儲信息，利用智能合約保障系統規則的透明執行，利用哈希算法及時間戳技術為元宇宙用戶提供底層數據的可追溯性和保密性。區塊鏈技術可以在元宇宙圖書館中打造一個去中心化的平臺，用戶創造的數字資源都被分布式存儲在各節點上，任意節點的權利和義務都是均等的。區塊鏈采用基于協商一致的規范和一套公開透明的算法，使整個圖書館系統中所有節點能夠在可信任的環境中自由安全地共享數字資源，其信任機制由對人的信任轉變為對機器的信任，這種信任更為可靠。用戶創造的數字資源按照時間順序記錄在模塊中，這些數字資源可回溯但無法篡改，一旦經過確認添加至區塊鏈，就會永久存儲起來，單個節點對數據的修改是無效的，除非系統中超過51%的節點同意。這樣，不僅數字資源共享雙方的信息完全公開透明，而且還會產生若干個“監督者”[27]，這種數據管理方式能夠保證圖書館數字資源的可靠性。

4.2.2 確立數字資源資產權益與交易機制

在知識經濟時代，創作者對其生產的內容產品享有所有權并能夠直接獲得經濟收益[28]。在元宇宙圖書館中，用戶創建了大量數字資源，為這些數字內容產品確權并促進其產生規模化的經濟效應是元宇宙圖書館得以持續發展的關鍵因素之一。無論是專業生產的數字資源還是用戶開放生產的數字資源都面臨著版權的確認、管理等問題。NFT（非同質化代幣）可以將這些虛擬數字資源轉化為可交易的數字資產，創造一個巨大的虛擬數字資源交易市場。NFT作為一種加密貨幣令牌，能夠為圖像、音頻、視頻、3D模型等虛擬物品的所有權提供憑證，將其真正納入私人財產的范疇。從技術上來看，NFT本質上是一種基于區塊鏈技術的數字資產證明，為虛擬數字物品貼上可擁有、可交易的標簽，并能夠使其不被復制和篡改。當數字資源經過確權后，可以利用區塊鏈的超級賬本將虛擬資產以鏈上資產的形式記錄下來，利用哈希算法保證數據的一致性，防止數據被篡改，利用非對稱加密算法建立安全的賬戶體系，同時利用智能合約進行安全交易。

4.3 借助虛擬現實打造數字資源沉浸式體驗

虛擬現實通常是指VR（虛擬現實）、AR（增強現實）、MR（混合現實）等技術[29]。虛擬現實技術作為元宇宙的最底層技術，拓寬了人類身體的維度[30]。用戶借助虛擬現實設備可以在圖書館數字資源中遨游，與數字資源進行多感官交互，并根據自身需求對知識資源進行深度學習與利用，從而帶來深度沉浸式體驗。

4.3.1 滿足用戶與數字資源間多感官交互體驗

元宇宙視域下的圖書館數字資源除了傳統館藏資源的三維數字化產品、用戶原生立體數字資源外，還包括虛擬環境中的虛擬人、虛擬場景、虛擬物品等。用戶利用虛擬現實技術和設備可以便捷實現與圖書館數字資源的多感官交互，主要表現在與虛擬人、虛擬環境、虛擬館藏資源的交互。用戶進入元宇宙圖書館中，利用區塊鏈技術自行創建一個虛擬身份，可以按照自身喜好對這個虛擬身份進行個性化裝扮，同時進行保護和管理。用戶利用虛擬化身份可以與進入元宇宙圖書館的其他用戶進行擬真化的交流互動，就感興趣的數字內容進行思維碰撞，組建相似話題社區。用戶還可以游走在虛擬打造的元宇宙圖書館空間中，參觀與實體圖書館相似的場景，甚至可以觀賞到有別于實體圖書館的特色化場景內容。用戶進入元宇宙圖書館除了與人、環境產生交互外，主要目的是獲取并利用館藏資源內容。因此，在元宇宙圖書館中需要構建一個功能強大的可視化資源檢索系統，該系統中需要配備虛擬找書及可視化檢索功能模塊，利用三維建模技術構建所有實體資源與電子資源的3D模型，將其分布存儲在數據庫中，并導入到檢索系統[31]。用戶通過點擊可視化顯示設備，可以找到所需資源，并通過虛擬館員進行資源確認，最終獲取滿足需求的個性化數字內容。在未來，隨著技術的成熟，用戶還可以運用腦機接口技術，按照腦海中出現的數字資源的標題、內容等對圖書館館藏資源進行初步預覽，仿佛完全置身于數字資源的海洋中，對所需資源進行便捷獲取。當用戶檢索到數字資源后，佩戴上傳感手套，可以對3D數字資源進行一系列操作，包括取出、放下、旋轉、開合等，還能夠點擊進入閱讀模式，實現前后翻頁，放大、縮小文字[32]，點擊文獻中的知識元和故事線，播放視頻、音頻等。點擊其中的文字可以進入相應的歷史場景，觸摸歷史中的藏品，獲得真實的體驗感。

4.3.2 讓用戶深度閱讀并利用圖書館數字資源

用戶在元宇宙圖書館中，對館藏資源進行觸摸、拿取、翻閱還處在淺層次閱讀與利用層面，資源深度學習與利用正逐漸被挖掘。元宇宙的開放包容性賦予了用戶更多的權利，其中就包括深度學習與資源利用。在元宇宙中，用戶對感興趣的資源內容可以進行添加標簽和評注[33]。當用戶進入系統后，可以點擊借閱書籍，對其中感興趣的內容添加注釋，并且可以選擇公開或隱藏注釋內容。同時，用戶還可以利用自身原有的知識儲備優勢，對資源不完善的地方進行及時補充，系統根據用戶知識貢獻程度，對用戶展開不同層級的獎勵，諸如所有資源的不受限制訪問等。深度學習的另一表現為用戶在進行資源學習的過程中，可以在系統中與其他用戶展開知識交流與互動，如，用戶可以針對其他用戶對某一資源的評論進行在線回復，通過思維碰撞、認知沖突，達到深度學習的目的[34]。對圖書館數字資源的深層次利用還體現在以下兩個方面，一是用戶主導的資源推薦。在元宇宙環境中，用戶是核心，是資源的創造者，用戶可以對數字資源進行一系列操作以達到深度的沉浸式體驗，因此，用戶是資源的最佳代言人，通過將數字資源推薦給他人，不僅實現了資源的最大化利用，也在元宇宙環境中構建了強大的關系網絡，從而為自身爭取到更多的數字資源。二是資源的再開發。在元宇宙圖書館中，用戶被允許根據自身權限等級查看、下載3D數字資源，可以將下載的3D資源導入到3D編輯軟件中進行修改、再利用[35]，生產出原數字內容的二次衍生品，此種模式可以不斷拓寬圖書館數字資源邊界，使圖書館數字資源建設進入良性循環的過程中。

5 結語

數字技術的發展正推動著各行各業的生產變革、服務變革。元宇宙以數字技術為底座，是人工智能、區塊鏈、虛擬現實等多項技術融合發展后的產物。面對元宇宙的出現及發展，圖書館應當順勢而為，利用好元宇宙的底層技術，將數字資源建設推向新的臺階。但目前，元宇宙的發展還處在初級階段，遠未達到理想的狀態，圖書館想要實現完全元宇宙化還不太實際，因此，可以將數字資源建設作為突破點，以單點案例建設為主，逐步推進，當時機來臨時，打通內部連接渠道，真正擁抱元宇宙。