基于虚拟现实技术的图书馆服务创新研究*

薛 涵 （哈尔滨工程大学图书馆 黑龙江 哈尔滨 150001）

朱娜娜 （哈尔滨学院图书馆 黑龙江 哈尔滨 150001）

1 引 言

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种融合多学科、多领域的综合技术，以其独特的沉浸感、交互性和构想性特征，受到国内外研究者的广泛关注，与互联网和多媒体技术并称为21世纪的三大关键技术。三网融合的推进与物联网的建设，为VR技术的发展提供了高效、快速的网络基础设施和价格低廉的传感设备，给VR技术在图书馆的应用带来了新的发展契机。研究VR技术在图书馆服务创新中的应用，有助于推动图书馆服务方式与理念的变革，是创新读者服务、加快发展进程的重要手段。

国内外学者对于VR技术的相关研究主要集中在城市规划和场景展示方面。VR技术在医疗、军事、航空航天等尖端领域也有相关应用，但由于软硬件和显示设备等方面的限制，其在图书馆的应用还处于起步期。截至2014年6月，笔者按照“年份-发文量”对VR技术在图书馆应用的有关期刊文献进行统计分析（见图1）发现：（1）从数量上看，国外学者发表的文献数量较多，国内较少。这说明国内外学者均已开展此方面研究，但国内研究空间更大。（2）从趋势上看，国内外研究变化的趋势相似，整体呈稳步增长态势，国内相关研究较国外有一定滞后。这说明在VR技术新兴时，研究者的研究兴趣逐渐增长，但受限于技术条件，研究过程受阻，研究进展时快时慢，直到最近几年趋于稳定。与国外相比，国内研究起步较晚，但最近几年随着技术的进步，正在逐渐缩小差距。（3）从应用上看，国外尤以Second life（第二人生，简称SL）最为典型，其是2003年林登实验室开发的基于因特网的3D虚拟世界，内容由用户购买和创造。截至2014年6月，其在全球已有注册用户3 800万，有800多个图书馆在SL虚拟空间中建立虚拟图书馆[1]。例如，斯坦福大学图书馆已在SL中建立虚拟图书馆，提供虚拟典藏、参考、展览、授课等服务，读者甚至可以浏览珍贵的不对外开放的馆藏原稿[2]。由于在SL中建设、运营虚拟图书馆需要大量资金及其不支持中文的原因，国内除了香港、台湾的个别大学图书馆外，其他图书馆主要以自建和联合软件公司开发为主运营虚拟图书馆[3-5]，提供的服务多是虚拟场景的浏览和漫游。例如，国家图书馆、清华大学图书馆、上海交通大学图书馆、温州市图书馆等已开展了VR技术的应用，典型应用是2008年国家图书馆上线的我国第一套可交互的图书馆VR系统。目前国内外这些研究是VR技术应用普及的有益尝试，预示了其在国内图书馆的美好前景。

图1 VR技术在国内外图书馆应用的现状分析

2 应 用

鉴于国内外相关研究，本文以哈尔滨工程大学图书馆为例，综合实际馆情和业务需求，通过实践探索VR技术在提升读者交互体验、改善信息推送形式、揭示学科知识关联和丰富信息资源内涵方面有价值的研究方向。

2.1 可行性分析

VR系统按照功能和实现方式的不同，以及沉浸感和交互性的差异，分为桌面式VR、分布式VR、沉浸式VR和增强式VR[6]。桌面式VR中的纯软件VR技术是利用计算机、VR技术软件和因特网实现的，是VR技术应用中投资最少、效果显著的开发方式。国内许多大学的校园漫游、国家图书馆的馆舍漫步、温州市图书馆的“温馆漫游”都采用此方式实现。对于大多数图书馆来说，实现真正意义上的沉浸式或增强式VR并不实际，因为立体投影、头盔、手套等显示和传感设备需要大量经费投入。但是，虚拟现实并非遥不可及，桌面式或分布式VR就是现阶段经济适用的方式，待VR技术相关硬件设备逐步平民化时，就可以迅速转换实现真正意义上的虚拟现实。

2.2 创新性应用

2.2.1 智能导航

传统的导航服务仅使用文字辅助图片的二维说明，信息通告和业务流程等也是通过图书馆网站发布的，不利于读者快速熟悉图书馆环境和了解相关业务流程。现代图书馆结构的复杂化和功能的多样化增加了读者使用图书馆的难度。利用VR技术对图书馆整体环境仿真的同时融入信息推送服务，实现对图书馆服务的导引，可以使读者更好地熟悉馆藏布局和了解相关业务流程，从而使其更易获取知识。例如，读者进入虚拟图书馆就出现图书馆最新动态、入馆须知；读者到达书库就出现藏书信息和借阅规则；读者使用数据库就出现对应数据库的内容简介和使用帮助；读者到达报告厅就出现讲座和论坛的实时通报；读者到达阅览室就出现座位和存包柜的预约系统。

由于考虑到SL虽易于实现，但场景结构简单、漫游作用弱化，读者无法了解实体图书馆，交互体验不佳。笔者应用VR技术按照实际比例对哈尔滨工程大学图书馆（以下简称我馆）借阅书库和样本书阅览室的真实环境进行了三维建模，根据《中国图书馆分类法》（第5版）的大类自主研发完成触摸屏版的馆藏布局区域定位系统，实现了信息查询的可视化，使读者获得对图书馆环境、图书分区的直观感知；对汇文OPAC接口进行二次开发，根据每本图书所在的书架，采用纯软件VR方式，研发完成与汇文书目检索系统无缝链接的网页版馆藏图书精确定位系统。针对我馆将所有入藏新书的索书号由分类号/著者号向分类号/种次号的转变，我们只需调整映射规则就快速解决了系统兼容性问题，增强了系统的健壮性。通过与室内定位技术结合，与成本较高的RFID技术相比，我们可以利用无线网通过手机等智能终端给读者提供更精准及时的服务。网页版馆藏图书精确定位系统可以形象化告知读者所需文献的三维环境、具体方位并提供行进路线，帮助读者高效找到所需图书，解决传统借阅服务中读者寻书不便的问题，提高借阅效率。与同类的经典系统（如国外新加坡国立大学的LINC系统和国内中国国家图书馆的“智能架位服务”系统等）相比，我馆馆藏图书精确定位系统在真实感和交互性等方面均有不同层面的技术创新。

2.2.2 个性问答

传统的教学培训和参考咨询受到时空限制，往往流于形式，不能给真正有需求的读者提供服务。对于图书馆员无法给予满意答案的问题，还需要相关部门专家的协作。VR技术可以改善教学培训和参考咨询的服务方式，根据读者的需求、兴趣灵活组织虚拟空间或者会议，还可以邀请各学科、领域的专家参与。读者在虚拟空间中可以随时申请培训或者提出问题，图书馆员根据申请和问题组织培训和咨询；读者在虚拟空间中还可以和拥有同样需求的读者组成兴趣小组，并与各领域专家就共同感兴趣的话题展开深入的讨论和交流。这种面对面、个性化、动态深层次的人性化服务有助于拉近培训者与读者的距离，提高培训质量。

2.2.3 关联分析

传统的检索服务常常使用文字辅助图片的二维说明，检索结果也多以书目、文章、课题、专利等形式简单呈现，不能接受读者的反馈和给予读者深入的指导。VR技术可以对检索过程和结果进行多维可视化分析，在语义层面引导读者从多个角度发现学科、知识之间的内在关联，并将读者需求反馈到检索中，进一步改善和优化检索结果。同时，VR技术也可以对文章、课题、专利中的研究方法、数据、图表等进行可视化表征，帮助读者理解和重现研究过程，缩短科研创新的时间。我们也可以进一步利用机器学习的模型进行关联知识的挖掘，发现隐藏在研究过程中的规律，预测未来研究趋势，给读者提供深层次的建议。VR技术在关联知识分析服务中的应用是图书馆服务学科建设和科研创新的有益尝试。

2.2.4 资源整合

传统馆藏资源的保存和利用方式不利于知识的获取和共享。例如，较陈旧的图书往往下架到密集书库；较珍贵的英文原版图书不能被借阅；普通图书一旦被占用其他读者便无法借阅。VR技术不仅可以使陈旧的图书、珍贵特藏和普通图书被广大读者共同使用，还可以使读者体验到和原版图书一样的效果，甚至使难以理解的纸本文字生动逼真，激发读者的阅读意愿，提高资源的利用率，进一步整合资源，使读者在浏览馆藏图书的同时获得相关的图书、期刊光盘、网络学术资料等。针对不同数据库的数据结构、组织方式、应用程序给读者带来的不便，VR技术可以将专有格式的虚拟场景文件转换为符合ISO标准的VRML97格式，也能将多种复杂的数据相互转换，揭示不同资源之间的联系。读者不必考虑个人的操作系统和阅览器的类型，只需下载一个阅览器插件即可访问所有的VR场景资料。

3 结 语

VR技术的应用为图书馆服务创新提供了新途径，为图书馆服务读者提供了新视角。它能够真实展现图书馆的建筑特色和馆藏布局，为读者带来身临其境的感受，拓展传统图书馆的服务功能，提高读者使用图书馆资源与服务进行教学和科研的效率，进而，随着服务的不断创新，会吸引更多读者参与图书馆的建设。可见，图书馆采取开放的态度，结合实际馆情和业务需求，探索VR技术在服务创新中的应用，具有重要的理论和现实意义。

[1]Bell L, Pope K, Peters T, et al. Who's on Third in Second Life:From Library 2.0 to Library 3-D[J]. Online,2007,31(4): 14-18.

[2]李 凌. 高校3D虚拟图书馆建设思路[J]. 图书馆学研究, 2013(5):52-57.

[3]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.

[4]徐之路. 基于Virtools的虚拟图书馆的设计与开发[D]. 上海:华东师范大学教育信息技术学院, 2011:1-74.

[5]任金波. 虚拟现实技术在图书馆的应用[J]. 科技创新与应用,2012(34):53-54.

[6]陆颖隽. 虚拟现实技术在数字图书馆的应用研究[D]. 武汉:武汉大学信息管理学院, 2013:1-199.