摘要：近年來,虛擬現實技術成為備受關注的新興技術,并被應用到社會各個領域,其中就包括圖書館。作為納斯達克上市企業“微美全息US.WIMI”旗下研究機構“微美全息科學院”的科學家們分析了虛擬現實技術的要點,并從數字圖書館建設出發,總結了數字圖書館建設中虛擬現實技術的應用現狀,探討了虛擬現實技術在圖書館的應用前景和方向。

    引言

    目前,科技的快速發展帶來了諸多新技術,這些新技術逐步被應用到數字圖書館建設中,其中就包括虛擬現實技術。與其他新技術相比,虛擬現實技術在圖書館建設中的應用還不夠成熟,尚處于摸索階段。虛擬仿真技術融合了仿真、計算機技術、多媒體技術等,可以助力數字圖書館建設。現階段,圖書館對于如何利用虛擬現實技術還有許多值得探索的地方,在應用過程中也存在不少問題,因此,筆者針對當前數字圖書館建設中的虛擬現實技術應用問題進行探討,以期提高該技術在數字圖書館建設發展中的應用效果。

    1. 虛擬現實技術概述

    虛擬現實技術(Virtual Reality, VR) 又被稱為虛擬環境、人造現實,包含了仿真、交互、人造、沉浸、認知、遠程呈現和網絡通信等技術內容。虛擬現實技術從誕生之日起就被看作是“下一代計算平臺”。虛擬現實技術通過技術模擬打造了一個虛擬世界,通過先進的設備讓使用者能夠在逼真的虛擬世界中實現交互式體驗。近年來,虛擬現實技術逐步被應用到醫療、游戲、教育等領域,與之相配套的立體眼鏡、頭盔顯示器、三維鼠標、遙控器、計算機視覺等設備設施也得到蓬勃發展。

    盡管當前虛擬現實技術的發展尚未成熟,但相關研究和應用的步伐在不斷加快,中商產業研究院的數據顯示,我國虛擬現實市場規模從2015年的15.8億元迅速增長至2017年的52.8億元,年均復合增長率達82.8%。《虛擬現實產業發展白皮書(2019年)》預測,2019年這一數字有望超過500億元。此外,虛擬現實產品也在不斷迭代升級,越來越多的VR設備正走進千家萬戶。

    2.數字圖書館建設中虛擬現實技術應用現狀

    在圖書館領域,我國早在2008年就誕生了第一家虛擬現實網上書店,讀者進入虛擬書店后點擊鼠標即可隨意瀏覽、翻閱,其逼真的場景體驗仿若置身于實體書店。近年來,虛擬現實技術在圖書館的應用也越來越多樣化,如:讀者戴上VR眼鏡后,就可以在上海交通大學的“閱讀隧道”VR圖書館體驗到不同于平面閱讀的三維立體全新閱讀模式。

    在近年來的中國圖書館年會上,基于虛擬現實技術的VR文津誦經典、專業古籍數字化掃描、開放式智能書架等一大批圖書館數字產品相繼與讀者見面。其中,VR文津誦經典屬于一款文化創意產品,該產品充分融入數字資源,讀者在佩戴VR頭顯后,就能在觸覺、聽覺和視覺上感受身臨其境的詩詞誦讀模式。

    目前,有不少高校圖書館開始建設虛擬現實圖書館,其主要目的是通過融入虛擬現實技術幫助高校教育教學工作實現創新,提升圖書館的學科服務水平。例如,針對建筑學專業的平面設計知識,教師運用虛擬現實技術可以使知識變得更加立體化,原本晦澀難懂的理論知識經過虛擬現實技術的“加工”變得生動形象, 學生甚至能從虛擬情境中看到設計圖如何一步步變成“建筑物”, 并能清晰呈現建筑的地基建造、管道布置、墻體施工等環節。

    還有部分圖書館與出版社合作,將艱澀的名著閱讀變成了暢快的虛擬體驗。例如,在閱讀古典名著《紅樓夢》時,讀者佩戴VR眼鏡就可以進入虛擬世界,從人物角色的角度上親臨其境體驗書中描繪的秀水名山和文采風流,使靜止的文字頓時變得生動起來。

    圖書館借助虛擬現實技術能夠使科技更具現實感和數字感,打造一個可聽可視、體驗多樣數字閱讀環境。比較典型的是蘇州市圖書館,該館運用虛擬現實技術打造數字體驗館,讀者在體驗館系上安全帶、戴上VR眼鏡后,月球表面仿若就在眼前,無垠宇宙近在咫尺,萬丈海底任意徜徉。虛擬現實技術將原本乏味的靜態閱讀方式轉變為三維立體演示模式,不論是天文地理知識,還是人文旅游知識,讀者都可以身臨其境地體驗,從而提升了知識體驗的深度和廣度。顯然,成功運用虛擬現實技術的圖書館已經不再是傳統意義上的圖書館,已成為讀者休閑、閱讀、交流、互動的平臺。

    雖然我國數字圖書館建設中虛擬現實技術的應用越來越多,但虛擬現實技術在圖書館的應用還不夠深入和廣泛,特別是對一些專業化技術的應用稍顯粗糙,如桌面虛擬現實技術、虛擬漫游等。同時,圖書館在運用虛擬現實技術的過程中普遍存在雷同化和同質化現象,缺乏對當前新興技術的融合,在一定程度上影響了圖書館的數字化。

    3.數字圖書館建設中的虛擬現實技術應用前景和方向分析

    3.1依托5G網絡,打造智慧型VR服務

    當前,我國5G 網絡布局速度正在加快,5G 網絡的應用也越來越廣泛。圖書館在虛擬現實技術支撐下,依托5G 網絡的優越性能可以構建智慧型VR服務。首先,圖書館依托5G技術可以實現智能化、高效率的信息知識服務。當前,用戶對圖書信息知識的獲取速度和質量有了更高要求,迫切希望圖書館可以提供便捷快速的知識檢索、閱讀等功能。圖書館依托5G網絡布局,可進一步擴大信息知識獲取的方式和途徑,提高獲取的效率和質量,更為重要的是,5G網絡的高速率可以幫助圖書館VR館快速整合海量信息知識數據,打造全面、逼真、生動的“沉浸式全感官數據”,使知識檢索、閱讀體驗更加高效。

    其次,圖書館依托5G技術可以打造跨終端、多場景VR服務。一方面,在5G網絡布局下采用主流網絡數據傳輸協議和通用型數據傳輸接口的VR館客戶端,VR圖書館可以實現終端遷移,讀者在PC端、移動智能終端等電子設備上即可體驗 VR閱讀服務,無需到圖書館即可體驗虛擬仿真立體圖書館;另一方面,5G網絡可以使VR服務更為快速、穩定地傳輸信息,不論在圖書館還是在家里,或者在公共環境里,讀者都可以實現多場景VR服務的快速切換,并保證服務的效率和質量;再次,依托5G網絡,圖書館將進一步凸顯自身在智慧城市建設中的功能。隨著各地智慧城市建設工作的推進,圖書館VR服務借助5G網絡可進一步提高軟件和硬件智慧化水平,提升圖書館的服務質量和管理效率,對推動圖書館服務升級具有重要意義。

    3.2 融合人工智能, 打造“VR+AI 圖書館”

    當前,已有不少圖書館嘗試將VR或AI技術應用到讀者服務中,但很少有圖書館將VR和AI融合起來開展相關應用,究其原因在于圖書館對二者融合應用的思路還不夠清晰。未來,圖書館完全可以嘗試將VR和AI進行融合應用,打造“VR+ AI圖書館”。“VR+AI圖書館”需要圖書館靈活掌握兩項技術的優勢,在服務中相互配合。一方面,圖書館利用VR技術可實現閱讀服務的實物模擬,配合3D技術打造虛擬的“現實圖書館”,向讀者呈現圖書館的外在形象和特點,將數字圖書館“表”的要素展示出來;另一方面,圖書館利用AI技術可探尋虛擬圖書館各個要素的聯系,進而智能分析讀者的閱讀需求和思維,使虛擬圖書館實現人性化和智慧化。在這個過程中,AI 技術成為讀者聯系虛擬世界各個閱讀要素的橋梁,實現對各個要素的關聯,將數字圖書館“里”的要素展示出來。通過“VR+AI圖書館”的架構思路,數字圖書館可實現“表里結合”:一方面,虛擬現實技術使圖書館各個功能要素變得更加生動形象;另一方面,人工智能技術使圖書館各個要素變得智慧靈動,二者的完美融合使數字圖書館在服務上既能體現科技優勢,又能貼合讀者需求。

    3.3 結合 AR 技術,打造新一代管理系統

    增強現實(Augmented Reality, AR)是一種實時計算攝影機影像位置及角度并加上相應圖像的技術, 是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術,這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。

    由于AR技術可以充分展示虛擬信息,因此,圖書館可以將其與VR技術相結合,設計出符合數字圖書館管理需求和要求的新一代管理系統。該系統的架構設計以終端設備、應用層、服務層、數據層和物理層等內容為主,其中終端設備包括AR智能眼鏡、VR頭盔、智能手機等,應用層則主要包含各種業務內容,服務層包含認證服務、數據庫服務、支付服務等;數據層主要用于數據的傳輸、分析;物理層以物理保障為目標,確保感知功能、網絡功能和服務器有效運作。在系統架構設計科學、全面的基礎上,圖書館結合AR技術打造的新一代管理系統可以兼具智能管理、VR全景漫游、虛擬社群、智能門禁、自助借還等功能。

    其中,智能管理可實現智能檢索和導航,VR全景漫游可實現圖書館資源全景體驗,虛擬社群可提供視頻、語音系列體驗,AR圖書可對珍貴或特定的書籍進行技術處理從而提升閱讀效果,傳統功能即為圖書館的傳統功能模塊。結合AR技術打造的新一代管理系統不僅融合了新技術,也融合了新理念,符合讀者未來的閱讀需求以及圖書館未來智慧化發展方向,值得圖書館人進行深入探索和實踐。

    4.結束語

    綜上所述,在數字圖書館建設過程中,虛擬現實技術具有很高的應用價值和應用意義。目前,許多地區的圖書館開始嘗試將虛擬現實技術應用到圖書館服務中,為讀者提供更具時代感和科技感的閱讀體驗。當前,虛擬現實技術應用于數字圖書館建設還處于初級階段,許多技術和領域需要進行深入研究和探索。展望未來,數字圖書館建設中虛擬現實技術的應用前景和方向應當與更多的新技術相結合,如5G網絡、人工智能、AR技術等。可以預見,虛擬現實技術作為時下新型的熱門技術和話題,必將有效助力圖書館實現智慧化和智能化。