VR技术在数字图书馆的应用研究

王泽宇　王振堂

【摘 要】随着信息科学技术的不断发展，为VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术应用于数字图书馆提供了可能性，这将推动现代图书馆的建设发展。本文立足于VR技术在数字图书馆的应用，论述了VR设计的定义，并在此基础之上，从设计的真实感、阅读的连接性、交互性等方面，综述和思考了VR技术在数字图书馆建设中的价值和意义。

【关键词】数字图书馆；VR技术；发展；应用

中图分类号： G250.76；G258.6 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）14-0005-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.002

0 前言

在VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术得到迅猛发展的现在，如何将VR技术应用于实际生活备受关注。现有数字图书馆主要实现了读物和文字的电子化，但现有这种电子化阅读很难带来手捧书本阅读时自然而然产生的那种对书籍和文字特有的亲切感，同时，也限制了相关知识点之间的直观对接（即知识交联）和人与知识之间的交流（即阅读的交互性）。VR技术具有多感知、可视化、沉浸性、交互性和想象性等特点，和数字图书馆的结合可以帮助实现虚拟化书本阅读，从而在很大程度上解决现有电子阅读中存在的诸多薄弱点，很有可能成为今后数字图书馆发展的趋势。

数字图书馆是是以计算机技术、网络通信技术和数字技术为基础的文献资源信息系统。VR技术是提供可视化、实现交互性互动的新技术。二者的结合在理论上可以帮助数字图书馆用户产生置身现实图书馆，手捧读书的感觉，增加用户亲近感，解决知识的连接性问题，实现人与知识之间的互动和趣味。

1 VR技术与数字图书馆概念

1.1 VR技术

早在上世纪80年，VR概念便已提出，主要是指在传感技术、计算机技术的构建之下，实现人机交互的一种技术手段。随着信息科学技术的快速发展，在3D计算、交互式技术等技术平台的支持下，VR进入了崭新的发展时期，与互联网技术、多媒体技术并称为21世纪的三大关键技术。

1.2 数字图书馆

随着信息技术的不断发展，数字图书馆的构建，成为新时期图书馆发展建设的重要方向。从本质意义而言，数字图书馆就是在数字信息技术的基础之上，搭建数字信息平台，构建更具交互性的图书馆服务机制。因此，数字图书馆是一种新的发展模式，突破了传统图书馆在物理空间等方面的局限性，能够更好地推动现代图书馆建设。

1.3 交互性

交互性指的是用户对VR内部环境可以操作的程度，可以从两个方面理解，一为互动性，相当于A对B的反馈的多少，交互性越强，反馈的越多；或类比为链接，当你触及到A时，B会被联想到。二为权限，交互性越强，权限越高，知识面越广阔，覆盖的信息也就更多更细致，对于事物的理解也可更加广泛深刻。

2 VR设计的定义

2.1 VR设计特征和属性的探究

随着现代社会的不断发展，虚拟现实成为社会热议的焦点，甚至成为年轻群体的“时髦”名词，在现实生活中扮演着十分重要的角色。当前，对于相关领域的研究方兴未艾，如雨后春笋般不断冒出来，从虚拟人一直到虚拟世界。在哲学界范畴，对于VR的探讨与研究，异常热情，这很大程度上对于推动VR技术发展，起到重要的推动作用。做人类思维方式的创新与跃进式发展体现，虚拟现实的实现，能够让人类有力第三种认知方式，这就是发展应用的价值所在。

从虚拟现实的四个属性，即多媒体信息感知性、沉浸感、交互性和自主性，展开分析：感知性是指VR技术可以创建、提供一个在这个虚拟世界中的体验者可以产生视觉、听觉、触觉、喚觉等多种感知觉。沉浸又称临场感，就是要使用户和参与者有“真实”的体验，让体验者全身心地沉浸在虚拟世界之中不仅忘却了虚拟，甚至感觉比真的还要“真”。交互性主要是指体验者能够通过行为和动作自然的与虚拟世界进行互动，例如，在数字图书馆中，读者可以从书架拿取图书，翻开阅读。自主性是指VR技术可以支持人类无限的想象空间，不仅可以实现现实世界的虚拟再现，还可以创建现实世界不存在的或者是无法实现的虚拟事物，使我们更好地接触、感知、认识世界。

从虚拟现实四个属性的分析及大量虚拟现实的实例中可以看到，VR技术实现的虚拟现实系统是为了产生所谓逼真的现实，也就是为了仿真现实世界。不少学者在研究仿真和虚拟现实的时候，都曾指出虚拟现实的本质是仿真，仿真是虚拟现实系统的引擎。由此可以认为仿真性是虚拟现实的一个基本属性。这样虚拟现实系统中虚拟环境设计的如何，就归结为其仿真性的问题。仿真的形式层次是多样的，则虚拟环境的形式和层次也应该是多样的。虚拟环境可以在像虚拟仪器、网络虚拟世界、实例虚拟银行中的計算机显示屏中；虚拟环境也可以像战斗机飞行仿真器那样由计算机视觉和听觉，以及一些机舱实物组成。

综合上述分析，最基本或初始的VR设计，就是我们所在的网络世界，这张虚拟的大网，上面的无限分支，也是虚拟现实。而VR设计得本源或本质定义，即是仿真的真实世界（仿真性最高的一种设想和预期）。

2.2 虚拟现实的词源定义

既然VR设计叫做Virtual Reality，我们有必要探究Virtual和Reality的意义。

Virtual：柯林斯字典的定义

Reality：柯林斯字典定义

通过上述的阐述和对词源的探究，将VR理解为“真正的现实”就不那么难解释了，但究其本质，还是“虚拟现实”。

3 数字图书馆产生更多的交互性思索

3.1 设计的真实感

目前，传统图书馆的场馆展示都是建立在二维平面图片以及视频影像的基础上，显然已经不能适应新网络环境的展示，在推进“三网（电信网、广播电视网、互联网）融合”与建设物联网的新形势下，越来越不能满足数字图书馆使用用户的需求。VR技术恰好可以提供路径有效解决目前数字图书馆现实与需求之间的矛盾，VR技术依托VRML作为建模语言，该语言是数字图书馆创建三维虚拟空间的方便、有效软件实现方法。

在VRML的构建之下，能够实现二维与三维的一体化构建，这就可以可以帮助数字图书馆在虚拟场景的设定中，提高虚拟服务情境的真实性，让读者能够从中获得更加真实且清晰的服务感受。相比于传统二维平面构建，VR技术下的数字图书馆，能够为读者提供更加真切的虚拟环境，让人的交互性体验，成为VR技术应用的最大特点。从应用的实践情况来安，数字图书馆用户在VRML的虚拟换中处于更加主动性的地位，能够将人的阅读需求作为服务需求的构建元素。因此，从服务理念、虚拟环境的构建而言，VR技术的应用让设计的真实感更加突出，强调人在虚拟环境的主体性地位，这就是VR技术的核心所在。

3.2 阅读的连接性

随着数字图书馆建设的不断推进，如何实现信息检索的可视化，成为VR技术应用的重要领域。当前，数字图书馆在信息检索可视化方面，尚处于发展阶段。可视化建设的实现，能够有效减轻人类的认知“负担”，以更好地发挥人类在感知等方面的能力。第一，可视化的信息检索，能够为读者呈现更加直观且形象的检索结果，让读者在信息浏览中获得更加高效的信息读取；第二，可视化的信息检索，能够为读者呈现出更加形象化的信息空间，满足读者对信息空间的获得需求；第三，相比于传统信息检索，可视化信息检索能够形成更加独特的信息分析方式，提高信息检索效率；第四，可视化的信息检索，进一步丰富了信息内容，为用户提供了更加高效、高质的信息检索服务。

在信息检索构建中，其有两大基本模式，一是提问查询；二是浏览。不同的检索模式有不同的优缺点，但从两者的功能而言，其具有相互补充的关系。在可视化检索的实现中，可以将两个模式融入到可视化信息检索的环境之中，进而形成第三种模式，即QB模式或BQ模式。其中，QB模式是用户在信息检索系统中提交信息检索的提问式，在检索结果的获得中，以可视化的方式进行呈现；BQ模式相对比较复杂，在构建中首先要建立可视化的信息集合，在此基础之上，通过用户的信息检索提问，已实现对检索结果的可视化呈现。因此，在VR技术的应用中，基于BQ模式的构建，能够更好地满足读者的可视化信息检索需求。

3.3 对于交互性的深入理解

真正的VR技术的建立必须是要靠人和数字的同时存在，才可能出现高效率的交互体验，二者缺一不可。

从VR技术的特点而言，其具有三大特征：沉浸性、交互性、想象性。实质上，VR技术能够为读者呈现出更加丰富、奇妙的虚拟空间，让阅读的意义更加多元化。因此，交互性的阅读世界，能够更好地发挥想象力，让读者成为数字图书馆的主体。在数字化图书馆的设计中，通过计算机及辅助技术，实现系统构建，提高了数字图书馆系统的全面和交互性。以人为本的参与体验，让交互性服务模式，能够更好地基于体验者的实践活动、生活方式、社会体验、知识积累等多方面存在诸多的差异。因此，在同一系统的大环境之下，不同的体验着有着不同的交互性感受，并且想象力也存在一定差异。实质上，VR技术的发明创造推动力现代文明发展，是一种基于人类心理感觉的认知技术。VR技术的应用及发展，能够有效改变人类的认知结构，对于推动数字化图书馆建设，具有重要意义。数字图书馆实现更加交互性的服务体验，是新时期的发展需求，更是构建更具人性化服务体验机制的重要发展方向，应在未来发展中得到进一步应用。

4 结束语

总而言之，随着VR技术的发展，为其在数字图书馆领域的应用提供了技术保障。在本文的研究综述中，以VR技術的发展及应用为切入点思考了其在数字图书馆建设中的价值和意。VR技术在数字图书馆的应用正处于发展阶段，在阅读连续性、设计真实感等方面，都将成为其技术应用的突出亮点。在今后的研究中，应在交互性等方面进一步强化研究应用，提高VR技术在数字图书馆的应用价值。

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