元宇宙时代数字图书馆的功能定位与服务变革

摘 要：

文章在概述元宇宙内涵及分析其关键技术特征的基础上，设计了元宇宙时代数字图书馆的体系架构，分析了元宇宙时代数字图书馆的功能定位及服务模式，探讨了未来数字图书馆元宇宙建设面临的挑战，以期为图书馆数字化转型和智能升级提供参考。

关键词：

元宇宙；数字图书馆；虚拟现实；功能定位；服务模式

中图分类号：G250.7    文献标识码：A   文章编号：

1003-7136（2023）02-0017-05

Function Orientation and Service Reform of Digital Library in the Metaverse Era

LI Rui

Abstract：

On the basis of summarizing the connotation of the metaverse and analyzing its key technical characteristics， this paper designs the system structure of digital library in the metaverse era， analyzes the functional orientation and service mode of it， and discusses the challenges faced by the construction of the metaverse of digital library in the future， in order to provide reference for the digital transformation and intelligent upgrading of libraries.

Keywords：

metaverse；digital library；virtual reality；functional orientation；service mode

0 引言

近年来，全球掀起数字化转型热潮，人们越来越关注虚拟世界，元宇宙作为近年来社会高度关注的新名词正尝试勾勒未来数字化场景。元宇宙技术整合VR、AR、MR、XR、数字孪生、人工智能等技术，实现了现实与虚拟世界的相互融合，为用户提供沉浸式体验。图书馆为顺应科学技术发展，正在向数字图书馆、智慧图书馆方向转型［1］。元宇宙为图书馆创新转型提供了一种新思路和新方向，将会对图书馆服务模式进行彻底性变革［2］。如果说数智赋能时代的数字图书馆注重的是馆藏资源数字化［3］，那么元宇宙时代的数字图书馆将会更加注重综合利用人工智能技术以及VR技术对数字资源进行加工、处理，虚实结合，提高用户的沉浸式体验感，实现线上和线下服务模式的深度融合。目前元宇宙尚处于探索起步阶段，实践应用较少，图书馆界的研究主要集中在特征分析［1］、场景设计［4］、服务创新［5］等方面。如何将元宇宙技术融入数字图书馆建设，厘清元宇宙的相关内涵特征成为图书馆界的研究重点。本文在梳理元宇宙技术特征的基础上，将数字图书馆建设和元宇宙技术相结合，设计了元宇宙时代数字图书馆的体系架构，探讨了元宇宙时代数字图书馆的功能定位以及服务模式，分析了未来数字图书馆元宇宙建设面临的挑战，以期提高数字图书馆的智能化、智慧化水平。

1 元宇宙概述

1.1 元宇宙的内涵

2021年Roblox上市，首次出现元宇宙股；Facebook公司正式更名为Meta，彻底掀起了元宇宙研究热潮。虽然元宇宙受到了广泛关注，但尚未形成统一定义。Roblox公司提出元宇宙是虚拟世界中的3D共享性虚拟空间［6］。《2020—2021年元宇宙发展研究报告》中指出，元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，通过对所有“物”和“人”进行数字模拟，基于扩展现实技术为用户提供沉浸式体验［7］。辛海霞则从哲学、技术、新闻传播以及服务业四个视角对元宇宙内涵进行了分析，她认为哲学视角的元宇宙不是客观存在，技术视角的元宇宙是一种沉浸式虚实结合空间，新闻传播视角的元宇宙重新定义了场景叙事模式，服务业视角的元宇宙打造了一个场景化、虚拟化的全新数字服务业态［8］。整体而言，元宇宙是一个虚实结合的数字化空间，利用技术手段将现实空间映射到虚拟空间，用户可以在不同的空间进行实时交互和感知。

1.2 元宇宙的关键技术特征

关于元宇宙的关键特征主要有以下几种观点：Roblox提出元宇宙八個关键特征——身份、朋友、沉浸感、随地、多元化、低延迟、经济性、文明性［9］；Song S W等认为元宇宙具有持续、实时、兼容、经济、链接、可创造六大特性［10］；张兴旺等对图书馆元宇宙特性进行了概括，认为图书馆元宇宙具有全域感知、实时映射、虚实结合、模型仿真、智能服务、自我成长六大特征［11］。结合元宇宙整合的新技术以及相关学者观点，本文认为元宇宙具有时间、空间、信息三个维度的特性，时间维度的特性是实时性、便捷性，空间维度的特性是沉浸式体验、虚实结合，信息维度的特性是去中心化、无边界互联共通（如图1）。

1.3 元宇宙技术与数字图书馆的结合

目前元宇宙在图书馆的应用仍处于探索阶段，元宇宙是一个虚实结合的数字化空间，图书馆借助元宇宙技术可以为用户创建一个虚拟图书馆空间，用户可突破时间和空间限制，自由进入虚拟空间，享受图书馆资源服务。元宇宙技术可以推动图书馆基础设施更新、资源建设便捷化、资源评估合理化、架构设计智能化［12］。一方面，图书馆可通过数字孪生技术构建一个与实体图书馆相似的虚拟图书馆，实现资源数字化、智能化处理，用户可以在虚拟图书馆中享受到实时交互式的图书馆资源服务；另一方面，图书馆可通过人工智能、AR等技术生成一个全新的世界，为用户提供智能学习交流空间与沉浸式的图书馆服务体验，不断满足用户信息需求。

2 元宇宙时代数字图书馆体系架构设计

元宇宙时代的数字图书馆建设需要重新定义用户和图书馆功能，创新服务方式。元宇宙时代数字图书馆建设的核心是综合利用5G、AR、VR、数字孪生等技术，为用户提供沉浸式体验。本文基于元宇宙技术特征以及元宇宙的价值链设计了元宇宙时代数字图书馆的体系架构（如图2），为数字图书馆完善功能定位、变革服务模式奠定基础。其中，基础设施层为体系建设提供数字化设施设备以及基础数据来源，人机交互层主要通过感知类设备搜集用户信息，去中心化层和虚实结合层综合利用元宇宙的接入、构建、映射、应用四类技术［13］为数字图书馆元宇宙建设提供技术支持，应用层设计了元宇宙时代数字图书馆的功能和作用，体验层为用户提供使用和评估元宇宙时代数字图书馆功能的渠道，六个层次层层递进，形成了完整、全面的体系架构。

2.1 基础设施：数字化设施设备

基础设施是元宇宙时代数字图书馆体系架构的根基，提供数字化设施设备以及基础数据来源。网络传输设备可以实现数据的实时高速传输；高性能的计算机可以进行高速数据处理，同时可为后续虚拟图书馆场景设计提供云架构搭建服务。

2.2 人机交互：感知类设备

感知类设备可以采集和分析用户使用图书馆的基础信息，如利用射频识别技术采集和追踪图书馆馆藏信息，利用传感器等采集用户使用数字图书馆的声音、触觉信息等，通过感知类设备可以为数字图书馆元宇宙体系构建提供基础数据来源。

2.3 去中心化：构建类技术和应用类技术

利用构建类技术和应用类技术进行去中心化处理，实现元宇宙时代数字图书馆空间设计的扁平化和开放化。构建类技术为虚拟数字图书馆建设提供数据支持，拓展虚拟空间容量。应用类技术为实现数字图书馆生态赋能，保证各个空间既可以相互独立又可以互联共通。

2.4 虚实结合：映射类技术和接入类技术

虚实结合主要是通过虚拟图书馆与实体图书馆的映射实现不同空间的互联共通。映射类技术是实现虚拟图书馆和实体图书馆互联共通的技术，可以将实体图书馆实时准确地映射到虚拟图书馆。接入类技术是指用户借助相关设备进行图书馆沉浸式体验交互的相关技术。

2.5 应用：数字图书馆元宇宙服务

应用层是图书馆将元宇宙技术与图书馆智能相结合，设计元宇宙时代数字图书馆的功能和作用，为用户提供相关服务。元宇宙时代数字图书馆除保留原有数字图书馆的教育培训、知识生产等应用功能外，还新增了虚拟体验、数字货币、文化娱乐等功能。元宇宙时代数字图书馆对馆藏资源进行数据处理、分析、知识关联等操作，为用户提供智能阅读、学习培训、知识服务等。在虚拟体验方面，元宇宙时代数字图书馆利用VR技术，构建虚拟空间，用户可以在虚拟空间进行沉浸式交互体验，如图书查询和阅读等。在数字货币方面，元宇宙时代数字图书馆通过区块链等技术开发智能支付工具，保护数字图书馆中用户的虚拟资产安全。在文化娱乐方面，元宇宙时代数字图书馆既可以利用元宇宙为用户提供3D打印服务、虚拟创客空间等娱乐创新应用服务，也可以为用户在虚拟空间提供实时交流互动服务，满足用户社交需求。

2.6 体验：沉浸式体验

为用户提供沉浸式数字图书馆体验是元宇宙时代数字图书馆体系架构的设计目的之一，用户体验部分包括资源检索、虚拟咨询、学习空间、远程教育等。用户在元宇宙时代数字图书馆中可以查找到自己所需的馆藏资源，浏览到三维立体的文献资源，还可以进行学术和学科咨询，在虚拟空间自习以及进行创作，接受图书馆提供的远程培训等。在虛拟空间中，用户既可以满足自己的信息需求，又可以将体验反馈给数字图书馆，以提高数字图书馆服务效能。

3 元宇宙时代数字图书馆的服务模式

元宇宙时代数字图书馆的体系架构定义了图书馆基础服务模式和功能，在元宇宙技术的赋能下，数字图书馆的服务内容更加多元化（如图3），用户能以虚拟化身的方式进入虚拟图书馆，在虚拟空间享受实时资源服务以及体验沉浸式学习。元宇宙时代的数字图书馆虚实结合，既包括线下的讲座培训、图书借阅等服务，也包括虚拟空间的交互式服务。用户可以根据自身需求，选择合适的服务方式，也可以进行自由浏览。除此之外，运维平台也为实体图书馆以及虚拟图书馆提供了日常数据维护工作，以确保元宇宙时代数字图书馆的正常运转。

3.1 教育培训

图书馆的教育培训服务以举办各式各样的现场活动为主。受新型冠状病毒感染影响，图书馆的线下活动受限，远程教育服务有了更广泛的需求，这与元宇宙的去中心化和人人可及的特征非常符合。2021年韩国推出一款具备教育培训功能的元宇宙平台Gather.town，提供了多种虚拟教学场景以及课余活动平台，学生可以通过虚拟形象参与教学活动。元宇宙时代数字图书馆的远程教育服务可以借鉴Gather.town的成功实践经验，一方面，图书馆通过与相关供应商合作，为用户提供沉浸式的教学空间，模拟相关化学、物理反应等，如Meta创建的虚拟会议室，借助虚拟化身，师生进行虚拟交流、头脑风暴等；另一方面，图书馆开展讲座服务时可以虚拟相关情境，让用户进行实际操作，从而提高讲座的服务效能，如图书馆可以模拟火灾现场，让用户在虚拟环境中进行实操演练，掌握逃生技巧。

3.2 参考咨询

目前元宇宙技术在咨询领域主要通过服务型虚拟人为用户提供拟人化服务，如新华社虚拟记者等。元宇宙时代数字图书馆的参考咨询服务分为线下面对面咨询服务和虚拟空间的虚拟咨询服务，虚拟空间的虚拟咨询服务更加强调实时性、交互性和感知性。首先，虚拟图书馆用户拥有一个虚拟角色，用户可以自由定制自己的样貌，构建自己的孪生体，增强沉浸感；其次，数字图书馆通过数字孪生技术构建图书馆员孪生体，当用户进行咨询时，图书馆员孪生体会立刻进行响应，与用户进行虚拟面对面交流，真正让图书馆员“随叫随到”。

3.3 资源服务

元宇宙时代数字图书馆的资源服务采取线下图书借阅和线上资源检索系统相结合的方式。通过元宇宙技术，线上资源检索系统可实现虚拟找书与可视化检索。在虚拟找书方面，用户可以根据自身需求在系统中随时找到所需的馆藏资源；在可视化检索方面，图书馆可以利用相关技术对馆藏资源进行3D模型展示，同时加强资源整合和知识发现，以知识图谱等可视化工具为用户提供个性化推荐以及知识服务，如中国国家图书馆展出的5G全景文化典籍，用户可以借助相关设备身临其境地感受国画的魅力以及赏析相关典籍。

3.4 学习空间

图书馆学习空间是用于培养用户创造能力与自主学习能力的场所，线下图书馆学习空间以自习室、创客空间为主，虚拟数字图书馆的学习空间分为虚拟学习社区和创新空间。国内某少儿编程培训机构推出了3D沉浸式教育软件《玩学世界》，通过设置教学区、专题区、竞技区、家园区，为孩子提供通用学习空间。通过借鉴少儿编程培训机构的实践经验，虚拟数字图书馆的学习空间可以合理划分学习和创新实践区域，以提高用户的参与感。在自主学习空间中，图书馆将每一位用户映射到虚拟空间，用户可以彼此感知和交流，如Sloodle是沉浸式和交互式的虚拟学习社区，用户可以灵活学习探讨［14］。在创新空间中，图书馆将相关素材导入虚拟空间，模拟实验环境，用户可以体验沉浸式的实验场景，如布兰迪斯大学利用虚拟仿真设备为用户提供校内实验体验［14］。

4 元宇宙时代数字图书馆建设面临的挑战

虽然元宇宙技术给数字图书馆功能完善和服务变革带来了新方向，但数字图书馆元宇宙建设尚处于起步阶段，仍面临很多挑战。如技术方面，元宇宙技术在图书馆实际应用中存在局限性；法规体系方面，业界尚未建立完善的元宇宙行业标准体系；知识产权方面，跨越虚实空间的创作可能存在知识产权纠纷；安全隐私方面，个人信息保护仍需进一步加强。因此未来元宇宙时代数字图书馆仍需不断创新，构建沉浸式体验空间，增强用户沉浸式体验感，为图书馆转型发展提供技术支持和理念支撑。

4.1 技术方面

虽然元宇宙技术融合了当下最为先进的数字孪生、5G、AR、VR等技术，但是元宇宙技术在图书馆实际应用中仍存在局限性。一方面，图书馆功能应用与元宇宙技术融合存在一定的技术瓶颈，如图书馆空间模型定义与渲染尚未达到高精度拟合；另一方面，元宇宙时代数字图书馆功能的实现需要强大的系统支撑以及稳定的数据处理能力，目前图书馆的相关设施设备尚不能提供稳定的算法支持。

4.2 法规体系方面

由于元宇宙属于新技术和新名词，相关法律法规尚未完备，要想实现数字图书馆元宇宙与其他元宇宙的链接，就必须制定相关法律法规，建立元宇宙行业标准体系，如建立元宇宙数字模型中的数字身份标识符标准，以实现实体空间与虚拟空间不同要素间的精准匹配；建立统一的元宇宙技术规范，以构建科学、合理的元宇宙体系架构。

4.3 知识产权方面

数字图书馆元宇宙为用户提供了知识创作与知识交互的平台，产生了很多知识产品。由于元宇宙虚拟空间是一个集体共享平台，所有用户均可创作，因此难以判断某一知识产品的初创者。除此之外，数字图书馆元宇宙空间的很多产品可能会被应用于现实空间，同时也会改变与虚拟空间对应的现实空间实体，这种虚实空间的创作可能会产生知识产权纠纷，给知识产权管理带来不便。

4.4 安全隐私方面

数字图书馆元宇宙服务更加强调用户的沉浸式体验，为了更好地了解用户的显性需求和隐性需求，需要对用户画像进行分析，深入挖掘和处理用户信息，如果处理不当，将会造成个人信息泄露。因此数字图书馆元宇宙建设过程中必须要保证个人信息采集安全，防止信息泄露、篡改或丢失，设置系统访问权限，加密处理相关信息，确保信息传输和处理过程的安全性。

5 结语

元宇宙是一个虚实结合的数字化空间，图书馆借助元宇宙技术能够增强图书馆用户的沉浸感，提高图书馆的服务效能。元宇宙时代数字图书馆除提供一些基础服务（教育培训、知识生产等）外，还新增了虚拟体验、数字货币、文化娱乐等功能，更加强调图书馆的社会属性。元宇宙技术是一把双刃剑，数字图书馆要避免“脱实向虚”，也要防止用户过度沉溺于虚拟世界。未来数字图书馆要借助元宇宙技术，虚实结合，促进自身服务升级与战略转型。

参考文献：

［1］张庆来，苏云.图书馆与元宇宙：关系、功用与未来［J］.图书与情报，2021（6）：75-80.

［2］杨新涯，钱国富，唱婷婷，等.元宇宙是图书馆的未来吗？［J］.图书馆论坛，2021，41（12）：35-44.

［3］郭亚军，李帅，马慧芳，等.图书馆即教育：元宇宙视域下的公共图书馆社会教育［J］.图书馆论坛，2022，42（5）：42-51.

［4］向安玲，高爽，彭影彤，等.知识重组与场景再构：面向数字资源管理的元宇宙［J］.图书情报知识，2022，39（1）：30-38.

［5］NEVELSTEEN K J L.Virtual world， defined from a technological perspective and applied to video games， mixed reality， and the metaverse［J］.Computer Animation and Virtual Worlds，2018，29（1）：e1752.

［6］李洪晨，马捷.沉浸理论视角下元宇宙图书馆“人、场、物”重构研究［J］.情报科学，2022，40（1）：10-15.

［7］2020—2021年元宇宙发展研究报告［EB/OL］.（2021-09-21）［2021-11-18］.https：//blog.csdn.net/weixin_553 66265/article/details/120407954.

［8］辛海霞.从技术概念到研究议题：元宇宙图书馆走向何种未来［J］.图书与情报，2021（6）：90-95.

［9］全面剖析元宇宙基本特征［EB/OL］.［2021-12-06］.https：//www.sohu.com/a/497491090_371013.

［10］SONG S W，CHUNG D H.Explication and rational conceptualization of metaverse［J］.Informatization Policy，2021，28（3）：3-22.

［11］张兴旺，毕语馨，郑聪.图书馆与元宇宙理论融合：内涵特征、体系结构与发展趋势［J］.图书与情报，2021（6）：81-89.

［12］李默.元宇宙视域下的智慧图书馆服务模式与技术框架研究［J］.情报理论与实践，2022，45（3）：89-93，88.

［13］于佳宁，何超.元宇宙［M］.北京：中信出版社，2021：162-185.

［14］兰国帅，魏家财，黄春雨，等.学习元宇宙赋能教育：构筑“智能+”教育应用的新样态［J］.远程教育杂志，2022，40（2）：35-44.

作者簡介：

李瑞（1983— ），男，大学本科，馆员，任职于中共海南省委党校图书馆。研究方向：图书馆信息资源建设与服务、现代图书馆管理技术等。