元宇宙视域下图书馆数字资源建设的机遇、挑战和创新路径*

胡安琪 吉顺权

0 引言

近年来，伴随着虚拟现实、人工智能、区块链等技术的迅猛发展，数字资源价值受到广泛关注，数字资源建设已然成为图书馆系统建设中的重要一环。然而，目前图书馆数字资源建设仍然面临一些问题，例如，未将用户生成内容（UGC）部分切实、有效纳入图书馆整体数字资源建设体系中；用户行为数据的收集、存储、分析、管理还未全面普及；3D数字资源建设还未受到图书馆的重视。在众多新兴技术的支撑下，元宇宙华丽登场，它打破了虚拟与现实的边界，为用户带来了虚实融合的沉浸式体验。目前，元宇宙发展前景可观，预计到2030年市场规模有望突破1.5万亿美元[1]。随着元宇宙理念和技术的火爆，各地政府也提前在元宇宙领域布局。上海市颁布了《上海市电子信息制造业发展“十四五”规划》，将元宇宙首次写入其中[2]；厦门市颁布了《厦门市元宇宙产业发展三年行动计划（2022—2024年）》，提出要重点打造“元宇宙生态样板城市”和数字化发展新体系[3]。元宇宙的开放融合与相关技术发展，为图书馆数字资源建设带来了不可多得的机遇，但同时也将面临诸多挑战，图书馆如何利用元宇宙的技术利器为自身谋求创新化发展路径是当下值得关注的重要选题。

1 理论基础与实践背景

1.1 元宇宙视域下图书馆理论研究

通过中国知网检索可以发现，国内图书馆界对元宇宙的研究起步于2021年，目前，研究成果正在逐步累积中。相关研究成果主要集中于元宇宙视域下未来图书馆的各种应用场景。娄方圆探讨了元宇宙赋能下的图书馆社会教育应用场景，包括重塑教育形态、赋能智慧教育环境、实现个性化学习、构建社会教育服务体系、变革评价机制、促进终身教育等[4]。王晔斌以上海图书馆为例，探讨了元宇宙技术下的智慧空间服务场景实现，即实体空间与虚拟空间虚实相生的服务场景[5]。张磊对未来元宇宙图书馆可能实现的多个智慧化虚拟服务场景进行了展望，涉及虚拟建筑场景、阅读推广场景、教育学习场景、参考咨询场景、信息供给场景、文化游览场景等[6]。数字资源是构建元宇宙图书馆的基石，是元宇宙图书馆展现活力的源泉，在元宇宙图书馆中数字资源如何创建、流通和利用是根本问题，然而目前鲜少有学者在探讨元宇宙图书馆发展时聚焦数字资源建设这一方面，因此，本文试图将元宇宙与图书馆数字资源建设相结合，利用元宇宙底层技术为图书馆数字资源建设创设一条新的发展路径。

1.2 元宇宙视域下图书馆初步实践

2021年是元宇宙的发展元年，但早在之前图书馆领域在虚拟世界就开始进行了初步探索。图书馆在虚拟世界开展服务最早是利用3D虚拟游戏“第二人生”平台，诸如麦克马斯特大学图书馆、加州大学伯克利分校图书馆、哈佛大学图书馆等都基于该平台提供虚拟场馆导览、虚拟信息产品、虚拟社区服务等。随着虚拟现实技术的推进发展，国内各地图书馆在虚拟世界探索图书馆服务的案例也逐渐增多。2008年国家图书馆最早将VR引入公众视野，推出了国家图书馆虚拟现实系统，将馆区的物理建筑结构和阅览室等实现三维模拟，读者可以通过手势进入虚拟场馆，浏览内部场景，还能够按照所需查找图书，用手抓取书本，做出翻页动作，浏览完后向前伸出手掌将书籍归位，体验感较强。2016年安徽大学图书馆开发了三维虚拟图书馆平台，读者在虚拟环境中能够进行虚拟导航、虚拟借阅并享受虚拟馆员提供的虚拟服务。2018年上海图书馆开发了“红色骑行”项目、“家族迁徙”项目、“NFT读者证”项目和“古籍区块链项目”[7]，这些项目都旨在利用虚拟现实、区块链等技术为用户提供虚拟世界的沉浸式服务。2020年杭州市余杭区临平图书馆利用全息影像技术将图书、期刊等实现三维真实还原，读者在虚拟环境中能够如同现实般浏览图书内容，给读者营造了高度沉浸式体验。可见，元宇宙的前期初步探索对图书馆事业发展产生了重要影响，在未来，图书馆界应积极关注相关技术发展，将区块链、人工智能、虚拟现实等技术整合运用于图书馆数字资源建设，推进数字资源建设的纵深化发展。

2 元宇宙视域下图书馆数字资源建设机遇

互联网的出现推动了传统图书馆向数字图书馆转变，物联网、智能设备的普及又使数字图书馆向智慧图书馆转变，每一次技术的发展都会推动图书馆经历一次形态的变革。元宇宙是众多新兴技术的集合体，它的出现为图书馆带来了新的发展生机，就图书馆数字资源建设而言，其发展机遇主要体现在以下两个方面。

2.1 拓宽数字资源建设广度

数字技术的蓬勃发展使得图书馆越来越重视数字资源建设。数字资源是指以数字形式发布、存取和利用的信息资源[8]。图书馆传统数字资源建设的对象包括自建资源、外采资源和网络资源等，主要以文本、图像、音频、视频等形式存在。元宇宙概念及相关技术的出现，为图书馆数字资源建设拓宽了渠道，使得图书馆所能拥有的数字资源数量急剧攀升，具体体现在以下几个方面。一是通过数字孪生丰富图书馆虚拟空间的数字资源。利用数字孪生技术可以将图书馆空间、物理设施、有形实物等进行虚拟映射，形成与现实空间相对应的虚拟空间。此外，还可以在虚拟空间中利用数字生命技术构建虚拟数字人，其具有人的外貌、行为和思想，还能够与他人互动[9]。无论是虚拟环境、虚拟物品还是虚拟数字人，都是相关技术利用下产生的数字资源。二是通过用户生成内容（UGC）丰富图书馆虚拟空间的数字资源。元宇宙是一个开放的、可编辑的世界[10]，用户在其中可以按照需求和想法生成大量的数字内容。在元宇宙图书馆中，人人都可以成为创作者，用户能够利用相关工具和平台将创作的成果以3D形式呈现，与其他用户展开交流，并可以不断进行修改，生产出大量的原创数字资源内容。人工智能技术的普及与发展，降低了元宇宙用户生成内容的门槛，在人工智能技术的加持下，用户生产数字内容的效率普遍提升，数字内容也更加多样化[11]。三是通过产生用户行为数据丰富图书馆虚拟空间的数字资源。在元宇宙图书馆中，用户与环境、物品、人会产生实时交互，其各种行为都会以数据形式被记录下来。随着脑机接口技术的应用，真身的生活记忆、知识储备、思维习惯、情感倾向等意识层面的数据也将会被存储起来[12]，这些数据将会成为图书馆数字资源建设重要的一部分。

2.2 拓展数字资源建设深度

目前，图书馆传统的数字资源除了立体影像资料外，大多以二维形式呈现[13]，无法为用户提供数字资源的沉浸式体验。元宇宙的出现推动了数字资源由二维向三维立体转变，用户能够通过虚拟现实设备与图书馆数字资源产生多感官交互，从而产生立体化知识体验，提高数字资源的使用率。图书馆数字资源三维化主要包括图书馆实体空间向虚拟空间的数字孪生映射、传统纸质和数字资源的3D建模，以及原生三维数字资源。要实现图书馆数字资源在元宇宙空间中的三维再现，首先需要整合自建资源、外采资源和网络资源，构建图书馆多模态数字资源平台，并以此为基础对结构各异的数字资源进行元数据及本体层面的标引，同时基于语义本体提炼各实体之间的关联，最后，基于实体及关联图谱构建三维虚拟元素[14],其中，可以借助体素建模的方式满足用户数字内容资源构建的易用性要求。在体素建模过程中，方块是最小单位，每个方块都可以单独改变，可以不断做出细微调整，通过缩小方块体积，增加同一模型下方块的数量，可以有效提升分辨率，同时，利用光线追踪等技术对画面进行渲染[15]，可以创造出逼真的三维效果。元宇宙场域下，由于二维与三维数字资源并存，各类型数字资源结构各异，相对分散、独立[16]，因此，要使知识影像呈现出一体化效果，有必要对多模态的数字资源进行关联和融合。2D数字资源与3D数字资源关联主要通过词表映射的方法实现异构资源的转换[17]。而多模态数字资源融合则需要在语义层面构建映射、集成、协议等标准，以构建不同类型资源之间的语义连接和互操作。

3 元宇宙视域下图书馆数字资源建设的挑战

元宇宙技术的诞生与发展将为图书馆数字资源建设带来不可多得的机遇，元宇宙的开放性将使用户生成内容（UGC）更加便捷，元宇宙的虚拟性和智慧化也将使用户行为数据能够被实时收集和存储，但机遇与挑战往往是并存的，这些机遇如果利用不当也会成为潜在风险，在图书馆的空间场景运用中产生知识产权问题、用户隐私问题等。

3.1 知识产权问题

在元宇宙场域中，无论是专业数字内容生产还是用户数字内容生产都面临着知识产权保护问题。元宇宙依托去中心化的区块链技术，利用NFT对数字内容产品进行确权和保护，利用智能合约进行监管，但却无法识别知识产权的真实来源[18]。如果NFT的创建者是从他处获取内容，那么原创者的权利将受到侵害。在元宇宙中，生产数字资源内容还可能存在合作行为，现实世界中共同版权问题已经较为复杂，在元宇宙构筑的虚拟世界中，如此错综复杂的关系，使得知识产权认定更为复杂、困难。此外，在元宇宙图书馆中，用户利用虚拟化身对数据资源进行检索、利用，对其中某些数据进行抓取、复制，并在此基础上生产出二次衍生品，这种行为是否构成侵权也尚存疑问。

3.2 用户隐私问题

北京大学互联网发展研究中心主任田丽在发布《中国大安全感知报告》时指出：“公众对安全的体感正在从传统的食品安全、出行安全、校园安全向人工智能安全、大数据安全、元宇宙安全等非传统领域延伸[19]”。元宇宙时代已逐渐向我们靠近，其打造的数字内容世界拓展了人类的情感认知，但同时引发的数字安全问题也不容忽视。目前，在元宇宙中，用户数字内容生产活动都是在元架构公司研发的平台上进行的，他们可以通过存储、实时记录的方式大量获取用户的身份认证数据、用户生产数字内容数据、用户行为数据、用户情感数据等，同时还能够综合用户的多项数据进行深度挖掘分析，形成二次衍生数据[20]。一旦平台的道德底线被突破，用户大量隐私数据将会被泄露，从而导致虚拟世界的冲突向现实世界蔓延。

4 元宇宙视域下图书馆数字资源建设创新路径

4.1 借助人工智能简化数字资源生产流程

《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中明确指出要建设重点行业人工智能数据集，发展算法推理训练场景，推动行业性人工智能开放平台建设[21]。图书馆作为数字资源的集聚地，亟需利用人工智能等新兴技术提高数字资源生产效率、优化数字资源建设，朝智慧化方向迈进。

4.1.1 提高数字资源生产效率

元宇宙是一个开放、可编辑的空间，其极大的包容性允许用户规模化生产内容。正是这种包容的生态环境给图书馆带来了新的数字资源生产方式。随着数字孪生、3D引擎技术的发展，专业内容生产人员通过传感器、物理模型等在虚拟世界构建用户、物理实体、环境等孪生画像，并与现实世界的数据进行同步更新。这种内容生产方式虽可以精确复刻现实世界，但技术门槛和使用成本较高，不适合规模化内容生产，而人工智能技术则为数字资源便捷化生产带来了机遇。人工智能技术是研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新兴的技术科学[22]，一般包括语音识别技术、自然语言处理技术、机器学习技术、智能感知技术、智能数据处理技术、语音合成技术等。人工智能生产数字资源是依托机器学习、深度学习等技术对采集到的数据按照一定的算法、规则进行分析、识别、分类和处理，从而批量、规模化地产出数字资源[23]，可以是二维的文字、图片，也可以是三维的模型和场景，算法越完善，生产出的数字资源越接近用户需求。在利用人工智能进行图书馆数字资源生产时需要注意以下几个问题。一是重视用户利用人工智能技术生产数字资源时的体验。用户生产数字资源体验良好，有助于其生产出富有创造性的优质内容，因此，可以通过提供智能聊天服务、内容实时智能管理等方式帮助用户提升创作体验[24]。二是不能完全依靠人工智能生产数字资源。人工智能技术目前还处于弱人工智能阶段，内容生产大多依靠标准化模板进行模块化生产，创新性不够，因此，在进行图书馆数字资源生产时可以将重复性高、非原创性的部分内容交由AI进行生产，将极具智慧、富有创造性的内容由用户利用工具进行生产，这种结合式的生产方式或将成为目前的首选方式。三是人工智能生产数字资源需要专业人员审核。图书馆员需要思考人工智能生产的数字资源在意识形态上是否存在问题，是否满足可读性、易理解性、适用性、可拓展性等要求[25]，并对这些数字资源进行严格审核把关，将不符合要求的数字内容剔除，营造优质的图书馆数字资源生态环境。

4.1.2 通过大数据优化数字资源生产

元宇宙图书馆中大量的数据资源是人工智能学习成长的重要养料。目前，用户利用AI生产的数字资源有时难以满足自身需求，主要原因在于元宇宙的发展还处于初级阶段，所存储的数据量还不够大，数据质量还不够优。

在数据量方面，可以通过数据增广的方式加以解决。首先，不同图书馆的数据还存在孤岛现象，其数据库是独立的。同时，图书馆还缺乏与社会其他机构的数据联通。因此，打通数据连接通道是关键，将不同类型图书馆、图书馆与社会机构间的数据整合利用，可供AI学习的养料就会变得充足。其次，数据增广还可以通过对已有的数据进行几何操作，通过平移、旋转、镜像等创造更多数据，或通过模拟、插值等方法合成新的数据。

在数据质量方面，可以通过数据分类、清洗、融合等手段加以解决。图书馆数字资源包括自建资源、外采资源、网络资源等，尤其是网络资源的存储格式十分多样，大多呈现结构化资源、半结构化资源和非结构化资源并存的状态。因此，首先要对杂乱的数据资源进行清洗、分类，删除冗余、错误的数据，并对数据进行预处理，借由系统对其进行分类、转换，以确保数据的可用性。其次，对多样化的数据进行跨时间、跨空间的有机融合。在时间上，对过去、当前及未来的数据进行全面融合；在空间上，对不同地区、不同类型的图书馆及相关联机构数据进行全面融合。只有这样才能在时间维度和空间维度上实现资源数据、用户数据、业务数据、行业数据的全面、高度整合[26]。随着数据数量和质量的双重提升，用户借助AI生产数字资源的模式也将得到不断优化。

4.2 借助区块链畅通数字资源流通渠道

区块链技术近几年在政府政策的推动下快速发展，其特有的安全机制将为元宇宙有序、健康发展保驾护航。图书馆在元宇宙空间中利用区块链技术可以实现数字资源的可信任式共享、监管，借助其独有的NFT（非同质化代币）实现数字资源的资产确权和安全交易，使图书馆数字资源在实体空间和虚拟空间中安全流通。

4.2.1 建立数字资源可信任管理模式

区块链技术也被称为分布式账本技术，利用块链式数据结构验证与存储信息，利用智能合约保障系统规则的透明执行，利用哈希算法及时间戳技术为元宇宙用户提供底层数据的可追溯性和保密性。区块链技术可以在元宇宙图书馆中打造一个去中心化的平台，用户创造的数字资源都被分布式存储在各节点上，任意节点的权利和义务都是均等的。区块链采用基于协商一致的规范和一套公开透明的算法，使整个图书馆系统中所有节点能够在可信任的环境中自由安全地共享数字资源，其信任机制由对人的信任转变为对机器的信任，这种信任更为可靠。用户创造的数字资源按照时间顺序记录在模块中，这些数字资源可回溯但无法篡改，一旦经过确认添加至区块链，就会永久存储起来，单个节点对数据的修改是无效的，除非系统中超过51%的节点同意。这样，不仅数字资源共享双方的信息完全公开透明，而且还会产生若干个“监督者”[27]，这种数据管理方式能够保证图书馆数字资源的可靠性。

4.2.2 确立数字资源资产权益与交易机制

在知识经济时代，创作者对其生产的内容产品享有所有权并能够直接获得经济收益[28]。在元宇宙图书馆中，用户创建了大量数字资源，为这些数字内容产品确权并促进其产生规模化的经济效应是元宇宙图书馆得以持续发展的关键因素之一。无论是专业生产的数字资源还是用户开放生产的数字资源都面临着版权的确认、管理等问题。NFT（非同质化代币）可以将这些虚拟数字资源转化为可交易的数字资产，创造一个巨大的虚拟数字资源交易市场。NFT作为一种加密货币令牌，能够为图像、音频、视频、3D模型等虚拟物品的所有权提供凭证，将其真正纳入私人财产的范畴。从技术上来看，NFT本质上是一种基于区块链技术的数字资产证明，为虚拟数字物品贴上可拥有、可交易的标签，并能够使其不被复制和篡改。当数字资源经过确权后，可以利用区块链的超级账本将虚拟资产以链上资产的形式记录下来，利用哈希算法保证数据的一致性，防止数据被篡改，利用非对称加密算法建立安全的账户体系，同时利用智能合约进行安全交易。

4.3 借助虚拟现实打造数字资源沉浸式体验

虚拟现实通常是指VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实）等技术[29]。虚拟现实技术作为元宇宙的最底层技术，拓宽了人类身体的维度[30]。用户借助虚拟现实设备可以在图书馆数字资源中遨游，与数字资源进行多感官交互，并根据自身需求对知识资源进行深度学习与利用，从而带来深度沉浸式体验。

4.3.1 满足用户与数字资源间多感官交互体验

元宇宙视域下的图书馆数字资源除了传统馆藏资源的三维数字化产品、用户原生立体数字资源外，还包括虚拟环境中的虚拟人、虚拟场景、虚拟物品等。用户利用虚拟现实技术和设备可以便捷实现与图书馆数字资源的多感官交互，主要表现在与虚拟人、虚拟环境、虚拟馆藏资源的交互。用户进入元宇宙图书馆中，利用区块链技术自行创建一个虚拟身份，可以按照自身喜好对这个虚拟身份进行个性化装扮，同时进行保护和管理。用户利用虚拟化身份可以与进入元宇宙图书馆的其他用户进行拟真化的交流互动，就感兴趣的数字内容进行思维碰撞，组建相似话题社区。用户还可以游走在虚拟打造的元宇宙图书馆空间中，参观与实体图书馆相似的场景，甚至可以观赏到有别于实体图书馆的特色化场景内容。用户进入元宇宙图书馆除了与人、环境产生交互外，主要目的是获取并利用馆藏资源内容。因此，在元宇宙图书馆中需要构建一个功能强大的可视化资源检索系统，该系统中需要配备虚拟找书及可视化检索功能模块，利用三维建模技术构建所有实体资源与电子资源的3D模型，将其分布存储在数据库中，并导入到检索系统[31]。用户通过点击可视化显示设备，可以找到所需资源，并通过虚拟馆员进行资源确认，最终获取满足需求的个性化数字内容。在未来，随着技术的成熟，用户还可以运用脑机接口技术，按照脑海中出现的数字资源的标题、内容等对图书馆馆藏资源进行初步预览，仿佛完全置身于数字资源的海洋中，对所需资源进行便捷获取。当用户检索到数字资源后，佩戴上传感手套，可以对3D数字资源进行一系列操作，包括取出、放下、旋转、开合等，还能够点击进入阅读模式，实现前后翻页，放大、缩小文字[32]，点击文献中的知识元和故事线，播放视频、音频等。点击其中的文字可以进入相应的历史场景，触摸历史中的藏品，获得真实的体验感。

4.3.2 让用户深度阅读并利用图书馆数字资源

用户在元宇宙图书馆中，对馆藏资源进行触摸、拿取、翻阅还处在浅层次阅读与利用层面，资源深度学习与利用正逐渐被挖掘。元宇宙的开放包容性赋予了用户更多的权利，其中就包括深度学习与资源利用。在元宇宙中，用户对感兴趣的资源内容可以进行添加标签和评注[33]。当用户进入系统后，可以点击借阅书籍，对其中感兴趣的内容添加注释，并且可以选择公开或隐藏注释内容。同时，用户还可以利用自身原有的知识储备优势，对资源不完善的地方进行及时补充，系统根据用户知识贡献程度，对用户展开不同层级的奖励，诸如所有资源的不受限制访问等。深度学习的另一表现为用户在进行资源学习的过程中，可以在系统中与其他用户展开知识交流与互动，如，用户可以针对其他用户对某一资源的评论进行在线回复，通过思维碰撞、认知冲突，达到深度学习的目的[34]。对图书馆数字资源的深层次利用还体现在以下两个方面，一是用户主导的资源推荐。在元宇宙环境中，用户是核心，是资源的创造者，用户可以对数字资源进行一系列操作以达到深度的沉浸式体验，因此，用户是资源的最佳代言人，通过将数字资源推荐给他人，不仅实现了资源的最大化利用，也在元宇宙环境中构建了强大的关系网络，从而为自身争取到更多的数字资源。二是资源的再开发。在元宇宙图书馆中，用户被允许根据自身权限等级查看、下载3D数字资源，可以将下载的3D资源导入到3D编辑软件中进行修改、再利用[35]，生产出原数字内容的二次衍生品，此种模式可以不断拓宽图书馆数字资源边界，使图书馆数字资源建设进入良性循环的过程中。

5 结语

数字技术的发展正推动着各行各业的生产变革、服务变革。元宇宙以数字技术为底座，是人工智能、区块链、虚拟现实等多项技术融合发展后的产物。面对元宇宙的出现及发展，图书馆应当顺势而为，利用好元宇宙的底层技术，将数字资源建设推向新的台阶。但目前，元宇宙的发展还处在初级阶段，远未达到理想的状态，图书馆想要实现完全元宇宙化还不太实际，因此，可以将数字资源建设作为突破点，以单点案例建设为主，逐步推进，当时机来临时，打通内部连接渠道，真正拥抱元宇宙。