李夏艷

（吉首大學 圖書館，湖南 張家界 427000）

虛擬現實圖書館設計理念的思考與探討

李夏艷

（吉首大學 圖書館，湖南 張家界 427000）

虛擬現實技術在不久的將來會普及圖書館，文章概述了虛擬現實圖書館在設計方面的原則、方法、要素和理念，為圖書館的未來發(fā)展和空間設計提供參考。

虛擬現實；圖書館；設計要素；設計主題；藝術創(chuàng)新

虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術是以計算機建模和虛擬場景為核心的高科技產業(yè)，它以逼真的視覺、聽覺和觸覺，構建一個真實而又虛擬的場景，讓人身臨其境。體驗者借助外感設備，以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交流并相互影響，從而產生等同于真實環(huán)境的感受和體驗。隨著互聯網和信息技術的普及，虛擬現實圖書館的普及和應用也勢在必行。虛擬現實圖書館（Virtual Reality Library，VRL），是三維可視化圖形圖像技術和虛擬現實與網絡技術在現代化圖書館事業(yè)中的應用。虛擬現實圖書館顧名思義就是虛擬與現實的結合，是虛擬圖書館與傳統(tǒng)圖書館各取所長的結合體，是建立在VR技術基礎之上，通過三維建模構建出來的和真實圖書館環(huán)境一致的數字化3D場館[1]。使用者可以像步入真實圖書館一樣，暢游于各個閱覽室，或者使用虛擬查詢臺檢索圖書信息。近年來，虛擬現實技術與各種現有的多媒體技術進行有機結合，發(fā)展迅速。在國外，基于虛擬現實的圖書館研究走在學科應用前沿，許多技術已經進入應用階段。

國內最早的案例是2008年國家圖書館推出的“虛擬現實系統(tǒng)”。讀者站在大屏幕前，可以通過手勢控制屏幕內的漫游進程和視角進行虛擬漫游，也可以用手勢將在閱覽屏幕上展示的電子書翻頁[2]。另外，圖書架位導航也為圖書架位精確定位服務提供了保障。中國高等教育數字圖書館子項目“大學數字圖書館國際合作計劃”也應用了VR技術，只要安裝他們網站提供的系統(tǒng)程序平臺組件，即可利用VR技術將其進行實時顯示，限時繪制某些搜索到的信息和資源，并可以體驗虛擬的檢索室、閱覽室。

目前技術下，虛擬現實圖書館主要為讀者提供以下場景和資源：（1）現實圖書館的真實再現；（2）圖書館的電子定位系統(tǒng)；（3）以虛擬場景模式提供數據庫的介紹和使用方法。系統(tǒng)的設計和合理的主題才能為讀者帶來舒適的體驗，從而避免高科技帶來的繁瑣與困惑。本文所探討的虛擬圖書館設計理念有3個方面，即設計的指導思想、設計主題、設計要素。

1 虛擬現實圖書館設計指導思想

1.1 以讀者為中心

遵守“以讀者為中心”，讀者是圖書館的主要服務對象，在設計過程中必須全面考慮讀者的心理狀態(tài)，尋找人—機—環(huán)境間的最佳匹配關系。虛擬現實技術是一項高科技，結合了多個領域的知識，對讀者的要求也較高，除了基本的電腦操作、網絡知識、圖書查閱，還要使用外接的傳感設備。按照讀者的各項心理數據安排交互路線、設計交互動作，盡量減少高科技帶來的繁瑣與困惑。如虛擬圖書館導視系統(tǒng)設計中的各類指示性符號符合，應形式簡潔，信息一目了然，滿足游歷行進中瞬間識別和記憶。虛擬現實圖書館作為虛擬空間，參觀者失去了周圍景物的參考，因此，合理人性化的導視系統(tǒng)設計尤為重要。

1.2 藝術形式的創(chuàng)新

虛擬現實圖書館和真實場景一樣，除了高科技帶來的便捷，還要給人一種藝術美的享受，在藝術的表現形式上要體現空間的優(yōu)勢，色彩的感染，不斷創(chuàng)新，力求使讀者的每一次交互都會發(fā)現不同的藝術美感，通過藝術形式的創(chuàng)新和美學原理的應用，讓人在虛擬場景中體會真實的藝術美感和圖書館的文化氣息。

1.3 集成性與交互性

虛擬現實圖書館的集成性體現在兩個方面：（1）多種技術的集成，包括3D建模技術、渲染、后期處理和外感設備的應用；（2）媒體信息即聲音、文字、圖像、視頻等的集成。集成性并不意味著多種技術的簡單堆砌，應注意展示元素的協調和統(tǒng)一，使之真正實現“一加一大于二”的功能。交互性是虛擬現實圖書館與讀者的溝通和交流的重要因素，現實使用中，各種技術相互交織，虛擬場景和人相互交流，共同發(fā)揮虛擬場景的真實感受。

2 虛擬現實圖書館的主題思想

主題是各類場所總體設計的基礎，它將貫穿于整個場所的設計過程，虛擬現實圖書館是一個文化氛圍極強的場所，而不是娛樂城或其他，這些效果直接由主題思想決定。主題是虛擬圖書館設計的首要考慮因素，成功的主題必須能很好地傳達圖書館的各種意識形態(tài)，能營造一種積極向上的文化氛圍，同時又能帶給瀏覽者以身心的愉悅和藝術的享受。主題的確定可以根據景觀和室內設計原理來確定，可以運用建筑、景觀、美學的綜合原理來進行。如韓國首爾清潭洞的時尚街區(qū)，是一家專門為HYUNDAI CARD的會員開設的“旅行圖書館”，以“旅行”為設計主題，以滿足會員的好奇心為設計理念[3]。

3 虛擬現實圖書館的設計要素

同其他的虛擬空間設計相似，虛擬現實圖書館的設計要素包括人、物、場，這3個要素的含義源于現實圖書館但又不同于現實圖書館。

3.1 虛擬現實圖書館中的“人”

“人”是虛擬場景中至關重要的參與者，包括讀者和工作人員，虛擬場景的設計必須參考相關學科原理如心理學、行為學、社會學以及藝術美學原理等。虛擬圖書館設計的目的是向讀者提供舒適便捷的服務和傳遞知識信息，虛擬圖書館的分析可以從職業(yè)、性別、年齡、個人愛好、專業(yè)學識、行為習慣等幾個方面考慮。對設計者來說，以讀者的行為心理和需求為出發(fā)點，研究讀者在視覺、聽覺、知覺和想象力等方面的特征，為虛擬場景的設計提供依據。比如根據感知心理學的研究，在虛擬場景的設計中，采用立體三維、虛擬漫游、人機互動的方式取代枯燥的文字、平面圖片的方式，在藝術美感中獲取大量的信息資源，能吸引讀者，提高讀者的參觀興趣。

另外，根據人們對游戲的喜愛遠遠大于對知識的探索，可以開展圖書館數字游戲服務場景。如清華大學虛擬圖書館推出“排架也瘋狂”在線小游戲和“書之秘語”網頁游戲；臺灣大學圖書館推出“探索游樂園”實景游戲[4]?！芭偶芤帛偪瘛笔乔迦A大學圖書館于2011年推出的游戲，玩家需要將放在界面左側的書按照分類號正確排架，通過游戲培養(yǎng)讀者基本的排架技能，提高書籍利用率；“書之秘語”是清華大學于2013年推出的網頁游戲，通過故事情節(jié)和人物動畫來模擬圖書館的真實場景，玩家通過闖關熟悉圖書館內部環(huán)境及借書流程，在通過游戲進行空間引導、圖書館知識傳播以及文明行為宣導方面進行了探索和嘗試；“探索游樂園”是臺灣大學圖書館于2008年推游戲，游戲設計了3個不同角色，包含寶藏區(qū)和密集區(qū)兩大單元。寶藏區(qū)搭配圖書館各樓層平面圖，側重于臺灣大學圖書館各項服務的介紹，密集區(qū)主要培養(yǎng)館藏資源利用、學術道德規(guī)范等其他信息素養(yǎng)知識[5]。

根據人的心理、行為等因素，虛擬現實圖書館的設計可從以下幾方面來考慮：（1）虛擬現實圖書館的設計應符合人體工程學原理。虛擬場館中的“人”是通過虛擬環(huán)境來獲取信息的，與虛擬環(huán)境的互動是通過計算機和外感設備來進行的，因而虛擬場景設計時必須考慮人體工程學中人機互動的合理性、便捷性和易操作性，即具體從藝術美學、人體感知、行為心理與創(chuàng)新想象力等方面來考慮。（2）虛擬圖書館中采用的各類視覺指引符號應為大眾所理解和接受，不能產生誤解和歧義。（3）虛擬圖書館的動作設計、書架布置以及觀察視角的設計應該符合人的行為學和心理學原理。（4）虛擬圖書館的人機互動應有重置功能，以防迷路現象的產生。

3.2 虛擬現實圖書館中的書架、書籍和座位

虛擬圖書館場景中包括館舍、樓梯、座位、書架和書籍等所有現實圖書館具備的一切要素，其中主要以書架和書籍為主，他們是構成虛擬圖書館的基礎，是讀者到圖書館的主要目的。虛擬圖書館中的一切要素不再是現實圖書館中各種物體的簡單替代，它已經將具體物體數字化，有利于讀者全局瀏覽和對圖書的準確定位。書架和書籍是虛擬場景的主體，在虛擬現實圖書館中，書架的設計必須以方便存取為目的，應最大限度避免讀者的誤操作，各類圖書的排列應該按照分類方法存放，書架和書籍應支持局部放大和整體觀看。圖書資料必須清晰且文件量小，易于傳輸。場景設計的常用軟件有3Dmax建模軟件、PS和premiere后期處理軟件、后期渲染插件、網頁設計軟件。虛擬場景的界面設計應遵循上面講到的人體工程學原理，同時與虛擬場所的主題和設計風格保持一致。另外，占座一直是高校圖書館亟待解決的問題，虛擬現實圖書館通過對圖書館自習室進行實地測量，獲得自習室的真實數據，在autocad中按實際大小繪制平面圖，然后導入到 3DS Max中建模，在3DS Max中利用擠出和修改等命令繪制墻體，再利用其他修改和建模命令建立座位模型，最后將所有模型進行合并，并導出.max文件到虛擬現實軟件[6]。虛擬自習室給學生提供選座時要逼真如實地反映不同座位的特點，比如有些學生需要靠窗戶的座位，或者帶插座的座位，或者需要不同方向的座位。

虛擬現實圖書館的人機互動方式應設計為多種形式。由于虛擬場景沒有參考物，容易讓人迷路和視覺疲勞，虛擬場景中各個要素既要有靜態(tài)形式、動態(tài)形式，還需設計各要素之間的超級鏈接，方便讀者交互操作，形式豐富，讓讀者每一次的瀏覽都有不一樣的體驗。

3.3 虛擬現實圖書館中的場所和場所精神

虛擬圖書館中的場所精神是指虛擬圖書館中的人、物以及信息之間相互作用而形成的虛擬空間氛圍和情感體現。場所精神是建筑學中的概念，是表達生活情境的藝術作品。虛擬現實圖書館中也是讀者到達的空間，它能讓讀者進入一種真假相間，亦真亦幻的模擬環(huán)境中。因此在虛擬圖書館中，場所和場所精神的體現至關重要。如書籍和書架的布置，每一個展示、書架都能夠以一種自己感興趣的方式與其他相關的展示與書架建立某種鏈接，讀者可以根據自己喜好安排獨特的參觀路徑。這種虛擬環(huán)境的設計，需要總設計師與相關信息技術人員的配合，確定場所的安排和網絡的多方式布線。以場為基礎的虛擬現實圖書館的設計方式具有有以下3種。

3.3.1 外觀設計方式

虛擬圖書館的外觀設計是指圖書館的外在形象設計，如立面結構、色彩搭配、質感等。這樣方式可以是具體的，也可以是抽象的，但總體的形象設計必須圍繞虛擬場景設計的主題，必須與圖書館的文化氛圍和場所精神一致。

3.3.2 三維空間設計方式

虛擬場景的空間與現實世界中的建筑空間是不一樣的概念，現實空間有參考物的對比而易識別，但也有它的缺陷，不能相互關聯和跳躍。虛擬場景中的各個空間可以建立某種關聯而鏈接成一個整體，方便讀者整體瀏覽和快速到達。它具有跨越性和互動性特點，因此在空間的設計上，可以采用鏈接的功能，跳躍式地參觀各個不同功能的空間，如期刊室、古籍室、藏書室等多個空間的隨時轉換。另外，為了保護現實圖書館中古籍室的珍貴資料，可讓讀者直接進入虛擬圖書館的古籍室進行參觀和閱讀。

3.3.3 按讀者的需求設計參觀路線

虛擬圖書館的參觀路線和真實圖書館的參觀路線有所不同，真實圖書館只能按照設計者設計好的路線參觀和瀏覽，讀者是被動接受，路線也是一成不變的。虛擬場景的路線設計可以從兩個方面來考慮：（1）圖書館的設計者按照一般讀者的行為和心理設定固定的參觀路線；（2）讀者按照自己的興趣愛好和需求自由選定參觀路線。一般情況下，參觀路線的方向要依據圖書館腳本大綱的順序和現代文字橫排的特點，由左向右按順時針方向延展，不能時左時右，使觀眾找不到首尾。路線區(qū)域的劃分應單純而有變化，必要的轉折、曲線可使空間單元明確，觀眾注意力集中，重點內容突出[7]。

[1]高義棟，李曼曼，雍炎炎，等.基于UDK引擎的圖書館虛擬漫游系統(tǒng)的設計與實現[J].現代教育技術，2013（10）：121-126.

[2]王文韜，謝陽群，李力.虛擬現實技術在圖書館中的應用前景分析[J].圖書館，2016（5）：10-14，20.

[3]姜敏華.韓國Hyundai Card旅行圖書館[J].現代裝飾，2014（11）：108-115.

[4]臺灣大學圖書館.探索游樂園[EB/OL].（2014-08-27）[2017-07-25].http://elearning.lib.ntu.edu. tw/? q = node/37.

[5]黃國彬，禹夏麗，鄭琳.美國圖書館數字游戲服務案例研究及啟示[J].圖書情報工作，2014，（23）：76-82.

[6]周瑤，劉暢，李建東.虛擬現實技術在圖書館座位預約系統(tǒng)中的應用[J].電腦編程技巧與維護，2015（8）：10-11，14.

[7]李旭芬，趙建有.虛擬現實圖書館[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，2014.

Consideration and discussion on the design concept of virtual reality library

Li Xiayan
（Jishou University Library, Zhangjiajie 427000, China）

The virtual reality technology will popularize the library in the near future. The article outlines the design principles, the methods, the design elements and the design ideas of the virtual reality library which provides the reference for the future development and the space design of libraries.

virtual reality; library; design elements; design theme; art innovation

李夏艷（1978— ），女，湖南宜章。