基于虚拟现实技术的图书馆信息资源建设与服务创新研究

摘 要：将图书馆与虚拟现实技术相结合，是图书馆在人工智能时代实现转型和发展的主要方向。虚拟现实技术的快速发展和多领域应用，也为图书馆的虚拟现实技术成功应用提供了条件与基础。其中，将虚拟现实技术与图书馆信息资源建设相结合，可以充分发挥虚拟现实技术的优势，极大地提高图书馆信息资源建设和服务的质量和水平。大学数字图书馆国际合作计划（CADAL）是我国应用虚拟现实技术最为成功的项目，目前已有虚拟阅读、资源评介与推荐、古籍资源利用等应用。

关键词：人工智能；虚拟现实；图书馆；信息资源建设；图书馆服务；大学数字图书馆国际合作计划（CADAL）

中图分类号：G250.7 文献标识码：A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2017066

1 引言

人工智能（AI）r代的到来，推动了各种新兴技术的发展，虚拟现实技术（Virtual Reality， VR）就是在这种环境下快速发展的技术之一。借助虚拟现实技术，人们能够足不出户的感受世界各地的风景、体验各种虚拟游戏。虚拟现实将成为影响人们未来生活和发展的重要技术。它是以计算机技术为核心的一种现代仿真技术，也称灵境技术。集合了计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术等多种技术于一体，并利用三维图形技术、多传感交互技术等，模拟一个三维的虚拟环境，并通过与用户视觉、听觉、触觉等感觉器官的交互来模拟人在自然环境中的行为，用户需要借助必要的设备实现与虚拟环境的交互，从而达到身临其境的体验。

2016年被赵沁✡平院士称作是“虚拟现实技术元年”。在虚拟现实研究不断进步的背景下，图书馆作为不断发展着的有机体，要积极将新技术引入图书馆业务和服务中。信息资源作为图书馆存在的物质基础，在图书馆的发展过程中具有基础性的地位，有序的信息资源才能最大限度的发挥其在用户服务中的作用。因此，信息资源建设是图书馆开展其他服务的基础，利用新技术不断提高信息资源建设的能力成为图书馆发挥其作用的关键。需要在注重用户信息需求的基础上，利用新技术创新图书馆的服务方式，才能提高自身的服务水平，提升服务是图书馆的最重要的目标。因此，探讨基于虚拟现实技术的图书馆信息资源建设与服务创新是值得重点关注和深入研究的。

2 虚拟现实技术在图书馆的应用

2.1 虚拟现实技术特点

1993年世界电子年会上，Burdea和Philippe Coiffet提出了一个“虚拟现实技术的三角形”。即虚拟现实技术具有三个特性：沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）、想象性（Imagination）[1]。

（1）沉浸性（又称临场感）是指用户在与虚拟现实环境进行交互过程中产生的真实感程度。在与虚拟现实技术模拟的环境进行交互时，用户通过自身的听觉、视觉、触觉等感觉器官与计算机进行实时互动。

（2）交互性是指用户能够通过一定的设备和技术实现与虚拟世界的互动。通过交互，用户每一个动作都能够在虚拟世界产生相应的反馈。如用户在进行虚拟现实阅读时，可以随意翻阅虚拟现实环境中的文献。虚拟现实技术的交互性是沉浸性的前提和基础，只有实现用户与虚拟环境的交互，才能够让其产生置身其中的真实感。 （3）想象性，一方面是指虚拟现实设计者在构造虚拟环境时的想象力，即虚拟现实系统呈现的虚拟环境可以是对真实环境的再现，也可以是对不存在的环境或者无法实现的场景进行模拟；另一方面也包含了用户使用虚拟现实技术时的想象力。在想象性的基础上，用户更能感受到虚拟现实技术带来的沉浸性的特点。用户的想象力能够增强虚拟现实的沉浸性。

这三个特征不仅体现了用户在使用虚拟现实技术时的感受，也表现了虚拟现实技术是通过一定的智能设备与用户交互，再加上用户的想象力让其能够沉浸在模拟环境中，从而产生身临其境的感觉，有利于用户在纯粹的虚拟环境中通过自身的感觉器官获得身临其境的感觉，并且能够实现与虚拟环境的交互。

2.2 虚拟现实技术在图书馆信息资源建设和服务创新的应用优势

将虚拟现实技术与图书馆信息资源建设相结合，可以充分发挥虚拟现实技术的优势，极大地提高图书馆信息资源建设和服务的质量与水平，探讨虚拟现实技术在图书馆中信息资源建设和服务创新的应用，对于图书馆的转型和未来发展具有重要作用。

基于虚拟现实技术的图书馆信息资源建设，有利于将图书馆传统的信息资源在实现数字化后依旧保持三维的显示方式并且实现图书馆与用户的互动。一方面，传统图书馆的信息资源不具有数字化的特点，不能充分利用网络优势，用户必须到馆才能利用馆藏资源进行网上传播。在这样的条件下，受到时空的限制，图书馆的信息资源并不能得到充分的利用；另一方面，虽然数字图书馆得到普及，但是一般意义上的数字图书馆仅提供二维的数字资源，其提供的信息资源以及服务方式改变了用户传统的阅读习惯。基于虚拟现实技术的图书馆提供的信息资源和服务实现了传统的纸质资源与二维的数字资源的结合，纸质资源通过虚拟现实技术对资源和环境进行模拟后呈现给用户，用户通过虚拟现实设备实现与环境的视觉、触X和听觉的交互，从而给用户带来真实的纸质阅读感受，这种将传统纸质资源进行三维虚拟后，能够保证用户纸质阅读的习惯，同时又能够在很大程度上节省图书馆的空间，为用户提供更多馆藏；而数字资源则是通过传统的数字化方式给用户提供使用。通过这种方式，用户既能够在图书馆中感受到传统纸质阅读的乐趣，又能体会到数字时代的便利性。

同时，图书馆在其发展的过程中需要虚拟现实技术的支持。图书馆作为信息集散中心之一，技术在其发展过程中始终发挥着重要作用。图书馆的技术情结促进了虚拟现实技术的应用[2]。图书馆在信息资源建设和服务过程中使用三维服务方式，其一，传统图书馆的信息资源建设和服务方式比较单一，用户使用图书馆受到时空限制，难以充分发挥图书馆信息资源的价值。将虚拟现实技术引入图书馆的信息资源建设和服务过程中，能够改变信息资源传统的表现形式，打破时空局限，能够在提高资源利用率的同时，增强用户与图书馆的交互，获得更好的用户体验；其二，有利于促进图书馆对信息资源的合理组织和有效管理，不仅能够让图书馆的信息资源在“藏”与“用”之间实现平衡发展，而且能够整合不同类型的信息资源，为用户提供更加个性化的信息服务；其三，能够使馆员通过虚拟现实环境熟悉馆藏情况并对馆藏进行统计，方便信息资源建设和管理工作，为用户提供更好的馆员服务。由此可见，基于虚拟现实技术的图书馆在信息资源建设和服务创新方面，无论是对于图书馆员还是对于用户来说，都将带来与众不同的体验。

3 虚拟现实技术在CADAL中的应用

大学数字图书馆国际合作计划（China Academic Digital Associative Library，CADAL）项目由国家投资建设，浙江大学以及国内外高校和科研机构共同承担[3]。该项目致力于数字图书馆的建设，2002年项目一期与美国合作，共完成100万册（件）数字资源的建设，建成了2个数字图书馆技术中心和14个数字资源中心，并于2009年开始二期项目，与美国、德国以及瑞典等国的图书馆合作，实现资源共建共享，并计划完成更多数字资源的建设。该项目提供一站式的个性化知识服务，包含多学科多类型的数字资源，探索多媒体、虚拟现实等技术在数字图书馆中的应用。

CADAL中的虚拟现实系统需要在安装其网站提供的系统程序平台组建后，才能利用虚拟现实技术进行信息资源的实时显示、限时绘制某些搜索到的信息资源以及体验虚拟的检索室和阅览室等功能[4]。目前，虚拟现实技术在CADAL中的应用主要在虚拟阅读、资源评介与推荐和古籍资源的利用三个方面。

3.1 虚拟阅读

CADAL数字图书馆实现了传统的纸质资源与数字资源共同发展的新模式。将传统的纸质资源通过虚拟现实技术转化为数字资源实现在网络上的传递与共享，并通过模拟真实的翻书效果，给用户带来阅读纸质资源时的体验（见图1）。在提供虚拟阅读的同时又为广大用户提供传统的数字资源，从而保证图书馆信息资源方便获取和共享的优势，为用户提供多样化的信息资源和服务。

在CADAL构建的虚拟现实场景中，用户可以很方便的获取文献的馆藏信息。用户只需要把鼠标放在文献上，系统就会自动将书名、作者等馆藏信息呈现给读者，如果想要获取文献的全文内容，只需轻轻点击，就能够在模拟环境中打开文献进行阅读。

与传统的数字图书馆相比，基于虚拟现实技术的图书馆提供的这种具有翻阅效果的虚拟阅读方式能够给用户带来更加真实的阅读体验。一方面，对于习惯了传统纸质阅读方式的用户来说，这种翻阅的读书体验能够使读者在虚拟的环境中能够借助虚拟现实设备与图书馆的信息资源进行交互，通过和传统纸质阅读相同的方式就可以让用户在虚拟环境中感受到传统的阅读体验，从而在保持用户的阅读习惯不变的前提下提高资源的使用率；另一方面☏，对于习惯使用数字信息资源的用户来说，虚拟阅读同样能够在网上实现流通，保证用户使用图书馆资源利用的便利性，并且与传统的数字图书馆相比有更加真实的阅读体验。但是由于国内外目前对于虚拟现实技术的研究和应用还处于初级阶段，因此，现阶段CADAL利用虚拟现实技术对图书馆信息资源的三维模拟只是实现了简单的书籍翻阅。 3.2 资源评介与推荐

基于虚拟现实技术的图书馆除了在信息资源建设上具有独特性之外，在用户服务方面同样能够给用户带来不一样的体验。传统的图书馆为了保证信息资源和图书馆服务的质量，用户往往不允许在资源上进行标注或涂改，这给用户的使用带来了极大的不便，同时也不利于用户之间知识信息的共享。基于虚拟现实技术的图书馆在信息资源建设和服务过程中，一方面为用户提供了更真实的阅读体验，让用户产生身临其境的感觉；另一方面，也弥补了传统图书馆不能进行资源标注的弊端，更加方便用户之间的分享（见图2）。

在CADAL中，用户根据自己的需要可以在文献中添加标签和评注。在注册登录后，用户点击借阅书籍即可进行评论，并且能够按照用户个人需求选择显示或者隐藏评论，有利于用户对个人知识信息进行有效的管理。除此之外，用户还能够选择是否显示其他用户的标签或评注，并且针对某一项评论进行在线的分享或回复，从而增强用户间的互动交流和信息共享。

但是由于CADALน项目建设的独特性，该数字图书馆中的信息资源和服务受到一定的约束。图书馆通过识别用户登录，的IP地址范围享有不同的权限。在IP限制的情况下，用户即使登录也不能享受虚拟现实服务以及用户的评注等服务。为了激发用户分享知识和添加评注的积极性，CADAL鼓励用户在对图书馆信息资源的描述以及记录信息不完善的地方进行补充，并根据用户贡献的程度，奖励用户享有部分图书的全球访问，并且不受IP限制。

除了能够在虚拟现实阅读方式中对信息资源进行标注外，基于虚拟现实的图书馆在资源推荐方式上也具有独特性。传统图书馆进行信息资源的推荐大都是以线下的宣传为主，包括定期进行新书推荐、讲座、图书宣传活动、馆员推荐等方法，这些宣传方式不仅传播范围有限而且还需要消耗大量的人力、物力和财力。传统的数字图书馆中除了线下资源推荐方式外，大多数是以网络宣传推荐的方式为主，通过图书馆的微博或者微信进行资源的链接和推广。而基于虚拟现实环境的图书馆，能够充分利用虚拟现实技术的特c，以用户宣传为主，强调让用户主动参与到图书馆的资源推荐和服务中。使用户在享受身临其境的阅读体验的同时进行资源的交流和评注，能够实现用户之间的相互推荐而不单单依靠图书馆自身的力量，使用户在接受图书馆信息资源和享受服务的过程中由传统的被动接受变为主动传播，将用户推荐与各种社交网络平台相结合。同时，CADAL中用户标注间可以进行相互交流，进一步挖掘用户的潜在知识和信息。

3.3 古籍资源的利用

古籍作为中华文明传承的重要载体，在人类历史进步和文化发展进程中发挥了重要作用。图书馆是古籍收藏和保护的主要场所之一，因此图书馆的信息资源建设和服♀务需要重视对古籍的保护和利用，充分挖掘古籍信息资源的利用价值。图书馆能够借助虚拟现实技术对古籍资源进行虚拟化，从而保证其资源利用率。这也是当前虚拟现实技术应用在图书馆的主要方式。

基于虚拟现实技术的图书馆实现了对古籍资源的虚拟化，让用户能够在虚拟的图书馆世界中随意的访问图书馆的古籍资源，从而使图书馆不仅仅成为古籍资源的保护场所，而且还允许用户在虚拟现实环境中“触碰”到古籍资源，通过借助虚拟现实设备完成对古籍资源的翻阅浏览，感受传统文献的装帧方式和文化思想，使用户无论身在何处都能给其以置身于古籍阅览室的感觉。对古籍信息资源的这种虚拟化利用，一方面能够让用户翻阅图书馆的古籍资源，了解更多中华民族优秀的文化，促进人类文明的继承和发展；另一方面，对于图书馆的发展来说，有利于吸引更多用户，实现图书馆资源利用的最大化，提高图书馆的社会地位。虚拟现实环境下用户对图书馆古籍资源的利用及其服务是借助一定的虚拟现实设备实现的。这种方式平衡了传统图书馆中对古籍的“藏”与“用”之间的矛盾，使图书馆能够在保护古籍资源的同时，最大限度的利用古籍文献信息资源，充分发挥信息资源的价值。

由于国内对虚拟现实技术的开发和应用还处于初级探索阶段，无论是技术还是设备都很不完善，实现对古籍资源的三维模拟呈现方式需要强大的技术支撑，现阶段实现较为困难。CADAL数字图书馆也只是实现了对古籍的在线浏览和展示，并没有实现对古籍资源阅读过程中更多的虚拟，如从书架上显示古籍文献的书目信息，将文献从古籍书函中打开等步骤，都尚未实现。这也正是CADAL数字图书馆有待改进之处。

4 结语

虚拟现实技术无论是在图书馆界还是其他各行业中的应用研究都还处于初级探索阶段，虽然越来越多关于虚拟现实的产业和研究成果层出不穷，但是当前有关于虚拟现实技术的研究及其应用技术都还不成熟，仍需要各方付出不懈的努力。目前，国内除了CADAL外，国家图书馆、清华大学图书馆等一些图书馆也积极开展虚拟现实技术的研究，并已经实现了图书馆馆藏资源分布等的虚拟化，用户可以不用亲自到达图书馆，就能在虚拟现实技术的支持下对图书馆的信息资源分布情况进行熟悉，在减少物理空间压力的同时又能够为用户提供更好的服务。

国外对虚拟现实技术在图书馆的应用研究主要以Second Life中的虚拟图书馆为主，进而探讨虚拟现实图书馆对传统图书馆的服务方式的影响。在美国知名大学中包括斯坦福大学、Pepperdine、依隆大学、俄亥俄大学、UIUC、哈佛大学等都在Second Life 中设置了自己的虚拟图书馆[5]。除了探讨虚拟现实环境下图书馆的信息资源建设情况外，国内外也有许多图书馆将虚拟现实技术应用于图书馆的参考咨询服务中。虽然目前关于虚拟现实技术还不够完善，但是其在图书馆中的应用将成为图书馆未来发展的趋势，无论是在国内还是国外，虚拟现实技术都有着广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究，2011（20）：34-37，33.

[2] 陆颖隽.虚拟现实技术在数字图书馆的应用研究[D].武汉：武汉大学，2013.

[3] 潘晶.大学数字图书馆国际合作计划的回顾与展望[J].大学图书馆学报，2014，32（1）：96-100.

[4] 王文韬.虚拟现实技术在图书馆中的应用前景分析[J].图书馆，2016（5）：10-14，20.

[5] 张乐.网络3D虚拟技术在大学图书馆中的应用研究[J].图书与情报，2010（6）：76-78.