我國圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用及研究述評(píng)

摘 要：文章在對(duì)國內(nèi)三大期刊全文數(shù)據(jù)庫、學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、有關(guān)出版物以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，從圖書館的虛擬場景、信息資源的三維建設(shè)、圖書館服務(wù)等方面對(duì)圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用實(shí)踐和理論研究進(jìn)行了梳理，最后對(duì)未來圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用與研究進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；虛擬場景；三維信息資源；圖書館服務(wù)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：G250 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2017102

A Review of Research on Virtual Reality and Its Implementation in Chinese Libraries

Abstract Based on the analysis of publications retrieved from the three major full-text academic databases， the dissertation database， relevant research monograph and book as well as online resources， this article discusses and explores the development and practical implementation of virtual reality. This article includes three main perspectives： virtual library scene， 3-dimensional development of information resources， and library services. Furthermore， this article provides a perspective on the practical and theoretical development of virtual reality in future.

Key words virtual reality； virtual scene； 3-dimensional information resources； library services； empirical research

自1989年美國VPA（Virtual Programming Language）公司的Jaron Lanier首先提出“Virtual Reality”（虛擬現(xiàn)實(shí)）這個(gè)術(shù)語后，全世界開始關(guān)注和研究虛擬現(xiàn)實(shí)。經(jīng)過近三十年的發(fā)展，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)+以及相關(guān)高新技術(shù)的突飛猛進(jìn)，虛擬現(xiàn)實(shí)研發(fā)開始走進(jìn)普通百姓的視野。虛擬現(xiàn)實(shí)作為人工智能的重要組成，已成為當(dāng)前信息技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展的新方向，國內(nèi)許多媒體都將2016年稱為虛擬現(xiàn)實(shí)元年。

我國圖書館作為信息服務(wù)的重要機(jī)構(gòu)，是較早開展虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用與研究的領(lǐng)域，國家圖書館、清華大學(xué)圖書館、浙江大學(xué)的CADAL、上海交通大學(xué)圖書館等，從應(yīng)用實(shí)踐和理論研究都做出了有益的探索和嘗試。本文將在國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)國內(nèi)圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)與評(píng)述，為今后的發(fā)展提供參考和借鑒，并對(duì)未來圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用與研究進(jìn)行展望。

1 圖書館虛擬場景的應(yīng)用與構(gòu)建研究

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是人工智能綜合性的高新信息技術(shù)，它具有交互性、沉浸性、想象性、感知性、可視化等特點(diǎn)，以逼真可視的效果、自然豐富的感知、形象生動(dòng)的功能，被廣泛地應(yīng)用于虛擬場景的再現(xiàn)，VR應(yīng)用于數(shù)字圖書館的虛擬場景，能夠利用VR的三維建模特點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)生成逼真的“圖書館”館舍，讓數(shù)字圖書館用戶“漫步”其中，可以自由與虛擬空間交互并獲得在“圖書館”中身臨其境的體驗(yàn)[1]。

1.1 圖書館虛擬場景的應(yīng)用

與傳統(tǒng)圖書館相比，數(shù)字圖書館的分布式、網(wǎng)絡(luò)化特征極大地方便了用戶，但是數(shù)字圖書館缺乏交互性，在與讀者互動(dòng)、感應(yīng)方面遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)圖書館；可視化方面，絕大多數(shù)數(shù)字圖書館都是以二維或是平面的方式進(jìn)行展示，欠缺立體感和真實(shí)感，這也在一定程度上影響到數(shù)字圖書館的服務(wù)。圖書館將VR的虛擬場景構(gòu)建、人機(jī)交互的顯著特性引入，可以利用VR創(chuàng)建虛擬三維場景——虛擬的圖書館館舍，讓圖書館用戶通過網(wǎng)絡(luò)漫步其中，在漫游虛擬館舍的同時(shí)與這個(gè)三維虛擬場景互動(dòng)，了解圖書館的布局和結(jié)構(gòu)，還可以獲得直觀的、交互式參考咨詢服務(wù)，了解數(shù)字圖書館的運(yùn)行機(jī)制，充分體現(xiàn)數(shù)字圖書館超越傳統(tǒng)圖書館的優(yōu)勢。這也恰到好處地彌補(bǔ)了數(shù)字圖書館和圖書館網(wǎng)站在描述圖書館館舍時(shí)，缺乏真實(shí)性、形象性、交互性的不足，增添了用戶對(duì)數(shù)字圖書館的親近感。目前國內(nèi)圖書館的網(wǎng)站，大多采用二維圖像或平面圖的方式顯示圖書館周邊環(huán)境、地理位置以及館內(nèi)布局和結(jié)構(gòu)，這些圖片彼此分隔，既存在片面性，又缺乏連續(xù)性[1]。圖書館網(wǎng)上VR漫游系統(tǒng)，可以嵌入到圖書館的網(wǎng)站，這不僅可以從視覺上影響用戶，而且還能夠激發(fā)用戶的求知欲，同時(shí)還可以避免圖書館實(shí)際環(huán)境中存在的諸多不利因素，如館舍周邊環(huán)境的嘈雜、讀者間的相互干擾等。

2008年9月10日，中國國家圖書館組織研發(fā)的“國家圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”正式投入使用。該系統(tǒng)首次將非接觸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于圖書館，這一技術(shù)水平在世界圖書館領(lǐng)域也是領(lǐng)先的。國家圖書館的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括：“國家數(shù)字圖書館虛擬漫游”“虛擬現(xiàn)實(shí)讀者站”及“國家數(shù)字圖書館網(wǎng)上漫游”三個(gè)部分。讀者在國家圖書館內(nèi)的VR體驗(yàn)區(qū)利用特定設(shè)備，虛擬地“參觀”“漫步”，了解國家圖書館新館的建筑和業(yè)務(wù)布局。網(wǎng)絡(luò)用戶也可登錄國家圖書館網(wǎng)站，在“新館漫步”欄目，安裝插件后即可通過計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)和鍵盤，控制行進(jìn)的方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)國家圖書館館舍的虛擬漫游[2]。

此外，國內(nèi)許多大學(xué)也開發(fā)了基于VR的虛擬校園以及虛擬圖書館漫游系統(tǒng)。如清華大學(xué)圖書館就推出了3D全景的欄目，將清華大學(xué)圖書館的外景、逸夫館二層、老館一角和人文社科館的虛擬場景通過互聯(lián)網(wǎng)展示給用戶。上海交通大學(xué)圖書館的虛擬漫游將圖書館簡介、圖書館館內(nèi)的導(dǎo)航圖與虛擬場景結(jié)合起來一起顯示，虛實(shí)相融，更具特點(diǎn)[1]。武漢大學(xué)圖書館在原有的360°三維校園全景基礎(chǔ)上，2014年又推出了基于VR的虛擬3D漫游。

國內(nèi)一些省市級(jí)公共圖書館也開展了虛擬場景的應(yīng)用，如湖北省圖書館的圖書（書名）位置查詢及虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用戶可以通過安裝插件，利用Internet逼真地在“館內(nèi)”漫步。

1.2 圖書館虛擬場景的建構(gòu)

總的說來，國內(nèi)有關(guān)圖書館VR應(yīng)用及研究的文獻(xiàn)并不算多，截止到2017年5月31日，利用中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、維普期刊資源整合服務(wù)平臺(tái)，獲得VR相關(guān)研究文獻(xiàn)300余篇，在這些研究文獻(xiàn)中論述探討圖書館VR應(yīng)用的研究文獻(xiàn)僅有86篇。而其中大部分文獻(xiàn)都是關(guān)于虛擬場景的構(gòu)建和可視化設(shè)計(jì)方面的。

如張冬有和臧淑英[3]在分析兩種VR開發(fā)軟件MultiGen Creator和Vega的基礎(chǔ)上，提出了利用MultiGen Creator建立三維圖書館模型，利用Vega導(dǎo)入?yún)?shù)生成ADF程序文件，再使用Vega提供的C語言API函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)的方案。并通過實(shí)例，證明該方案切實(shí)可行，且快速、靈活、高效；郄海風(fēng)[4]利用3DS MAX，提出了在普通計(jì)算機(jī)上應(yīng)用VR圖書館的可行性方案，目的是使VR服務(wù)能夠在普通中小型圖書館和高等院校圖書館得到廣泛的應(yīng)用；馬林山和趙慶峰[5]利用AutoCAD中導(dǎo)出模型為dwg格式的平面圖，然后將CAD文件導(dǎo)入3DS MAX，生成三維空間模型，利用3DS MAX的文件輸出命令，將場景導(dǎo)出保存為nmo格式，最后利用Virtools的即時(shí)渲染技術(shù)、交互模塊和VSL語言組織的腳本，進(jìn)行優(yōu)化、交互、整合，實(shí)現(xiàn)圖書館漫游；伍華玲等[6]開發(fā)設(shè)計(jì)了濟(jì)南大學(xué)虛擬圖書館漫游系統(tǒng)。主要解決了兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：一是利用VRML的Billboard節(jié)點(diǎn)和Photoshop處理的背景透明圖像結(jié)合的方法，較好地實(shí)現(xiàn)了虛擬三維的建模問題；二是利用Photoshop制作出漢字的背景透明圖，較好解決了部分瀏覽器不支持漢字的顯示問題；趙金龍等[7]通過比較分析，選定SketchUp與Virtools作為虛擬場景設(shè)計(jì)開發(fā)的工具，以首都師范大學(xué)圖書館為例進(jìn)行了實(shí)踐設(shè)計(jì)；張穎[8]利用SketchUp軟件對(duì)閩江學(xué)院大學(xué)城圖書館進(jìn)行了三維建模，生成樓層剖面圖以及圖書館各主要功能區(qū)的虛擬展示，提供了逼真的效果和極高的體驗(yàn)感；林爭春和胡艷[9]探討了構(gòu)建虛擬書架過程中的場景優(yōu)化。提出首先在3DX MAX平臺(tái)上建模，然后使用VRML進(jìn)行二次建模，整個(gè)過程簡單、直觀，占用空間小，有利于場景優(yōu)化；陸家源認(rèn)為漫游式虛擬圖書館是VR在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)數(shù)字圖書館的應(yīng)用和服務(wù)方式，在技術(shù)層面、交互操作層面、視覺感覺層面上都獲得了質(zhì)的飛躍[10]。

虛擬圖書館不僅僅是現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體圖書館的簡單復(fù)制，也是實(shí)體圖書館社會(huì)價(jià)值的補(bǔ)充和擴(kuò)展。虛擬場景可以更詳細(xì)、更具體，充滿光線變化且多角度展示圖書館圖書資源、外型、空間、室內(nèi)設(shè)計(jì)、綠化、以及硬件設(shè)施，激發(fā)讀者使用圖書館的欲望[11]。王文劍等[12]就對(duì)三維復(fù)原和漫游的實(shí)現(xiàn)過程及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究分析，三維重現(xiàn)了山西大學(xué)文科樓、理科樓、圖書館、學(xué)生宿舍等主要建筑，實(shí)現(xiàn)了山西大學(xué)校園的虛擬漫游、立體展示等功能。

一般而言，數(shù)字圖書館在可視化、交互性等方面不如實(shí)體圖書館，在一定程度上影響了數(shù)字圖書館的服務(wù)，而加入VR可以實(shí)現(xiàn)立體化的交互圖書館，彌補(bǔ)平面化數(shù)字圖書館的不足[13]。如任東升[14]認(rèn)為，實(shí)體少兒圖書館存在著服務(wù)理念落后、資源利用率不高、服務(wù)覆蓋面不廣等諸多局限，可以通過3D虛擬少兒圖書館的創(chuàng)建，滿足少年兒童成長審美的需求，游戲化服務(wù)激發(fā)少兒讀者的閱讀興趣，自由想象和寓教于樂的情境化服務(wù)更能彰顯少兒圖書館的特點(diǎn)；許愛軍和李鋒[15]則以3D Studio Max作為建模工具，使用CosmoWorld將模型互聯(lián)，通過VRML進(jìn)行代碼優(yōu)化、添加交互腳本。從虛擬圖書館總體設(shè)計(jì)、虛擬圖書館三維場景構(gòu)建、虛擬圖書館的性能分析與發(fā)布等方面的構(gòu)建與優(yōu)化進(jìn)行了探討。

近十年來，國內(nèi)有一批有關(guān)圖書館虛擬場景的建構(gòu)與研究的博碩士學(xué)位論文相繼問世。其中，王鐵錚的碩士學(xué)位論文，分析了幾何繪制和圖像組合兩種構(gòu)建虛擬場景的特點(diǎn)和優(yōu)勢，研究了這兩類方法各自的技術(shù)難點(diǎn)，并以哈爾濱工程大學(xué)國書館為原型，實(shí)現(xiàn)了兼顧真實(shí)感和實(shí)時(shí)性的圖書館虛擬漫游[16]；劉瑩選擇3D MAX和VRMI相結(jié)合的方法進(jìn)行圖書館的建模，通過編程交互和基于感知器的非編程交互，實(shí)現(xiàn)了可視化虛擬圖書館系統(tǒng)的交互。并以曲阜師范大學(xué)日照校區(qū)圖書館為原型，構(gòu)建了一個(gè)虛擬可視并同時(shí)具有一定實(shí)用功能的虛擬圖書館[17]；徐之路探討了基于Virtools的虛擬圖書館系統(tǒng)的整體架構(gòu)、功能模塊和漫游功能，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Virtools的VR圖書館。著重探討了VR圖書館與 SQL數(shù)據(jù)庫的連接、圖書館圖書借閱、圖書三維展示、分布式用戶對(duì)話以及視頻資源點(diǎn)播等功能[18]；劉巖主要研究了利用VRML開發(fā)的圖書館網(wǎng)上漫游系統(tǒng)，進(jìn)行圖書館建模，與圖書館資源進(jìn)行有效的整合。使讀者通過這個(gè)系統(tǒng)享受到更多的虛擬交互服務(wù)。指出將VR引進(jìn)圖書館，可以為圖書館服務(wù)提供新的服務(wù)方式[19]；楊曦探討了自動(dòng)漫游和手動(dòng)漫游兩種不同的虛擬場景漫游方法，方便不同的用戶根據(jù)自身需要進(jìn)行選擇。此外，通過對(duì)人手的骨骼特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、關(guān)節(jié)自由度等人手代表性的特征進(jìn)行分析，明確建立了虛擬手與數(shù)據(jù)手套的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，用戶使用數(shù)據(jù)手套與虛擬物體進(jìn)行交互，能夠增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的逼真度，最終實(shí)現(xiàn)了能夠進(jìn)行虛擬漫游、虛擬抓取等行為的高交互性虛擬圖書館系統(tǒng)[20]。這也是至今為止國內(nèi)首次利用VR相關(guān)設(shè)備和硬件實(shí)現(xiàn)與虛擬圖書館實(shí)現(xiàn)交互的研究文獻(xiàn)。2013年，筆者《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書館的應(yīng)用研究》一文中，敘述了VR在國內(nèi)外數(shù)字圖書館的實(shí)踐和應(yīng)用。從VRML的工作原理、特點(diǎn)、場景的編輯入手，進(jìn)行了基于VRML的圖書館虛擬場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。認(rèn)為“建立虛擬環(huán)境是數(shù)字圖書館可視化功能在智能化條件下的自然延伸，也是信息可視化領(lǐng)域合乎邏輯的擴(kuò)展。”在探討VR在圖書館虛擬空間應(yīng)用的同時(shí)，特別指出不僅要看到VR在圖書館虛擬空間應(yīng)用的適用范圍和美好前景，還應(yīng)該分析研究VR技術(shù)在數(shù)字圖書館應(yīng)用中存在的問題，如三維建模文件容量較大，網(wǎng)絡(luò)的傳送易造成用戶的視覺停留、網(wǎng)絡(luò)信息安全以及瀏覽器不兼容等問題[1]。之后，李靖利用VRML語言進(jìn)行了虛擬圖書館的三維建模，實(shí)現(xiàn)了虛擬圖書館的實(shí)時(shí)交互，用戶可以選擇角色漫游（動(dòng)畫漫游）和相機(jī)漫游（操作鼠標(biāo)、鍵盤或者其它交互設(shè)備控制漫游位置和方向）兩種交互方式，并對(duì)信息可視化技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望[21]。

2 圖書館信息資源三維建設(shè)的實(shí)踐與研究

2009年，黃宗忠先生指出：信息資源建設(shè)仍是未來圖書館學(xué)的重要研究內(nèi)容。因?yàn)樾畔①Y源建設(shè)是任何時(shí)期、任何類型圖書館一項(xiàng)基本的任務(wù)[22]。無論是傳統(tǒng)圖書館，還是數(shù)字圖書館，信息資源的建設(shè)都是其物質(zhì)基礎(chǔ)和工作根本。

2.1 圖書館信息資源三維建設(shè)的實(shí)踐

目前國內(nèi)進(jìn)行三維信息資源建設(shè)的圖書館相對(duì)比較少，還不夠普及。2008年，中國國家圖書館進(jìn)行了大膽的嘗試，“國家圖書館虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”中的“虛擬現(xiàn)實(shí)讀者站”，與許多圖書館采用的觸摸屏式閱讀翻書不同，到館讀者可以利用“虛擬現(xiàn)實(shí)讀者站”的硬件設(shè)備，通過手指的指向或抓取的手勢，便可輕松選擇書籍，讀者如果做出翻書的動(dòng)作，設(shè)備將顯示向左或向右進(jìn)行書頁翻動(dòng)；閱讀完畢，則只需向前伸出手掌，書籍便會(huì)回歸復(fù)位。讀者在這里可以感受到二維數(shù)字信息無法體驗(yàn)到的直觀、生動(dòng)、形象的感知，與實(shí)體圖書閱讀十分相似。

大學(xué)數(shù)字圖書館國際合作計(jì)劃（China Academic Digital Associative Library，CADAL）[23]在圖書館三維信息資源建設(shè)中也做出了重要的探索和實(shí)踐。CADAL利用數(shù)字圖書的易分割性，充分體現(xiàn)了其使用更加靈活方便的特性。數(shù)字圖書的試讀，借閱，轉(zhuǎn)借都能夠以目錄的章節(jié)段落為單位來進(jìn)行，其元數(shù)據(jù)信息以及目錄也可同時(shí)揭示，這是實(shí)體圖書無法實(shí)現(xiàn)的。CADAL最具特點(diǎn)之處，是Cadal閱讀器的閱讀功能。有單頁顯示閱讀模式和雙頁顯示閱讀模式，古籍還有古文顯示和現(xiàn)代文顯示兩種方式，多種顯示方式可方便讀者任意選擇。讀者不僅可以實(shí)現(xiàn)閱讀中圖書翻閱，還可以在文本框中輸入頁碼直接跳轉(zhuǎn)翻頁。此外，還能夠?qū)D書進(jìn)行評(píng)注、全文檢索和用戶推薦。CADAL的圖書閱讀不僅具有紙質(zhì)圖書的外觀以及翻閱等效果，也擁有顯示目錄、全文檢索、用戶評(píng)注推薦等數(shù)字信息的特殊功效，可以說CADAL的閱讀功能集成了傳統(tǒng)圖書和數(shù)字圖書的雙重優(yōu)勢，真正使傳統(tǒng)紙質(zhì)圖書的價(jià)值在數(shù)字環(huán)境中得以進(jìn)一步拓展和體現(xiàn)。中國書法作品的欣賞與創(chuàng)作是CADAL利用VR實(shí)現(xiàn)應(yīng)用特色的又一嘗試。用戶只需點(diǎn)擊頁面上的“新風(fēng)格生成”，網(wǎng)頁便會(huì)將用戶的選擇設(shè)置轉(zhuǎn)換為特定的書法風(fēng)格。

CADAL的中國文學(xué)編年史在線資料庫是基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)、語義網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、地理信息技術(shù)、海量存儲(chǔ)技術(shù)及VR技術(shù)構(gòu)建的中國文學(xué)史信息系統(tǒng)[24]。資料庫以中國文學(xué)史為藍(lán)本整合了文學(xué)、歷史、地理為主體的多維度信息，并在網(wǎng)頁中以時(shí)間軸、地圖、標(biāo)簽云等可視化的方式呈現(xiàn)，為用戶提供文學(xué)史閱讀、作品與資源檢索服務(wù)，用戶亦可選擇時(shí)間、地點(diǎn)和人物進(jìn)行瀏覽。

除此之外，一些大學(xué)圖書館和公共圖書館也開展了圖書館三維信息資源建設(shè)的實(shí)踐。如上海交通大學(xué)圖書館的“新技術(shù)體驗(yàn)區(qū)”，通過各種軟硬件技術(shù)、3D技術(shù)、體感互動(dòng)技術(shù)和電子閱讀、多媒體等設(shè)備，以及與VR技術(shù)有關(guān)的肢體捕捉設(shè)備，讓讀者在圖書館非安靜區(qū)域利用體感設(shè)備進(jìn)行娛樂、學(xué)習(xí)；在多維視頻體驗(yàn)區(qū)，以多媒體視頻體驗(yàn)為主的3D或4D設(shè)備，提供超大屏幕的視頻設(shè)備，讓讀者體驗(yàn)身臨其境的多維空間[25]。

武漢大學(xué)圖書館、陜西師范大學(xué)圖書館等高校圖書館也引進(jìn)了報(bào)刊圖書等文獻(xiàn)的三維翻閱的VR閱讀設(shè)備。武漢大學(xué)的VR閱讀設(shè)備為讀者提供了圖書、報(bào)刊、學(xué)術(shù)論文等數(shù)字資源，到館讀者點(diǎn)擊屏幕后，文獻(xiàn)即呈雙頁翻開顯示在屏幕上，讀者還可在書頁上像閱讀實(shí)體書一樣滑動(dòng)手指翻頁，或點(diǎn)擊頁面兩側(cè)的翻頁按鍵閱讀，頁面會(huì)呈現(xiàn)出立體翻頁效果。

公共圖書館方面，天津市圖書館、湖北省圖書館也已初步將VR的一些設(shè)備引入圖書館，方便讀者對(duì)一些數(shù)字信息資源進(jìn)行三維閱讀。

從國內(nèi)圖書館信息資源三維建設(shè)的實(shí)踐看，目前僅有中國國家圖書館和CADAL項(xiàng)目比較成熟，其它圖書館還處于起步階段，相對(duì)比較粗淺。而利用VR相關(guān)技術(shù)，如VRML實(shí)現(xiàn)信息資源的三維建模，應(yīng)該說技術(shù)難度并不太大，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的圖書館員經(jīng)過短時(shí)間培訓(xùn)就能夠掌握。對(duì)于傳統(tǒng)紙質(zhì)文獻(xiàn)的三維信息資源建設(shè)，還有許多工作要做，任重而道遠(yuǎn)。如中國國家數(shù)字圖書館珍貴的甲骨拓片，目前僅能實(shí)現(xiàn)二維圖像的若干角度轉(zhuǎn)換，還不能實(shí)現(xiàn)三維自由旋轉(zhuǎn)。

2.2 圖書館信息資源三維建設(shè)的研究

三維信息資源建設(shè)，除了二維數(shù)字資源的特點(diǎn)之外，還能夠還原紙質(zhì)文獻(xiàn)的原始風(fēng)貌，立體形象地再現(xiàn)紙質(zhì)文獻(xiàn)的物理形態(tài)。給人以直觀真實(shí)、栩栩如生，身臨其境的感覺，增強(qiáng)讀者對(duì)信息資源的沉浸體驗(yàn)感。

圖書館三維信息資源具有目前二維數(shù)字信息資源無法立體顯示的多種特征，三維信息資源的建設(shè)不僅可以實(shí)現(xiàn)信息資源的可視化，而且可以解決人類與信息資源之間的交互問題。VR提升了數(shù)字圖書館的信息資源的維度，豐富了數(shù)字圖書館的信息資源的內(nèi)涵，三維信息資源兼有傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介和二維數(shù)字資源兩者的優(yōu)勢，既便于進(jìn)行信息檢索，又能保持信息資源內(nèi)容和形式的原始性。為計(jì)算機(jī)環(huán)境下圖書版本與古文獻(xiàn)的考究提供了一種全新的研究視角。在這方面，中國國家圖書館和CADAL做出了有益的探索，取得了令人矚目的成績，但目前還不能再現(xiàn)古籍線裝書的書函開啟等功能[1]。

吳英飛在書法圖像的輪廓提取、筆順提取、毛筆模型構(gòu)建等方面進(jìn)行了分析和探討，提出了動(dòng)態(tài)重現(xiàn)書法書寫過程的方法，開發(fā)了一套書法圖像重現(xiàn)系統(tǒng)，作為一個(gè)創(chuàng)新系統(tǒng)應(yīng)用于CADAL中[26]；薛堯予和蕭琛[27]探討了以VR等技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合圖書館的古籍文獻(xiàn)保護(hù)構(gòu)建三維數(shù)字模型庫的方法。認(rèn)為隨著VR技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)設(shè)備的研發(fā)，古籍文獻(xiàn)三維模型的建立會(huì)更快捷和精準(zhǔn)，古籍文獻(xiàn)三維數(shù)字模型庫將得到更廣闊的應(yīng)用；趙繼海[28]指出：VR和AR技術(shù)的應(yīng)用使得實(shí)體世界與虛擬世界的邊界變得模糊。VR與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)有助于提升圖書館實(shí)體資源的價(jià)值；王文韜等[29]認(rèn)為VR圖書館顧名思義就是虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，是虛擬圖書館與傳統(tǒng)圖書館各取所長的結(jié)合體，是通過三維建模構(gòu)建出來的和真實(shí)圖書館環(huán)境一致的數(shù)字化3D場館，在集成圖書信息檢索和虛擬閱讀等功能后，可以形成一套完備的圖書館仿真系統(tǒng)，通過利用VR建模工具，實(shí)現(xiàn)圖書館的實(shí)物虛化，立體展示館藏資源[34]。

3 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的圖書館服務(wù)實(shí)踐與研究

圖書館的根本目的就是為了服務(wù)社會(huì)，因此讀者服務(wù)是圖書館學(xué)研究的永恒主題，在任何時(shí)候都要注意解決圖書館服務(wù)中的有關(guān)問題，隨著時(shí)代與圖書館服務(wù)實(shí)踐的發(fā)展，讀者服務(wù)研究內(nèi)容也應(yīng)常談常新[22]。VR可以廣泛地應(yīng)用于數(shù)字圖書館的信息檢索和參考咨詢等諸多服務(wù)，可在數(shù)字圖書館服務(wù)的可視化與交互性方面創(chuàng)新服務(wù)方式，提升服務(wù)水平和質(zhì)量。

3.1 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的圖書館服務(wù)實(shí)踐

目前國內(nèi)部分圖書館已將VR應(yīng)用于圖書館服務(wù)的實(shí)踐，做了有益的創(chuàng)新與探索，清華大學(xué)圖書館開發(fā)的具有自主學(xué)習(xí)功能的虛擬參考咨詢機(jī)器人“小圖”[30]是這方面的杰出代表?！靶D”設(shè)計(jì)得非常可愛、逗趣，回答時(shí)而詼諧幽默，時(shí)而語出驚人，賣萌雷語逗樂不少使用者。這種參考咨詢方式新穎、有趣，而且便利、快捷，吸引了不少用戶參與?！靶D”還具有自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，可以將語料庫中未設(shè)置的語料、詞匯自動(dòng)記憶保存。

除此之外，早在1999年12月，上海復(fù)旦大學(xué)圖書館“可視化多媒體多環(huán)境導(dǎo)讀與查詢系統(tǒng)”就通過了教育部的鑒定，該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了信息查詢的可視化，還將房間、書架、圖書進(jìn)行了三維顯示[31]，方便讀者與圖書館環(huán)境、圖書進(jìn)行直接感知，加強(qiáng)了讀者與環(huán)境、圖書的交互。

中國國家圖書館利用無線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID），可以通過OPAC為讀者提示圖書的當(dāng)前架位信息。方便、幫助讀者快速精準(zhǔn)地找到目標(biāo)圖書。

中國科學(xué)院國家科學(xué)圖書館利用開源可視化組件BirdESye，研發(fā)出信息可視化檢索系統(tǒng)，并嵌入到國家科學(xué)圖書館的可視化跨庫檢索系統(tǒng)中。該系統(tǒng)從檢索過程、檢索結(jié)果以及結(jié)果之間關(guān)系的角度實(shí)現(xiàn)主題可視化、來源數(shù)據(jù)庫分布可視化、時(shí)間分布可視化和作者合著關(guān)系可視化，使用戶從視覺上實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)的交互[32]。

北京大學(xué)的書目檢索系統(tǒng)除了可以瀏覽圖書封面外，單擊圖書封面后即可進(jìn)一步查詢“相似圖書”“獲取此書”“網(wǎng)絡(luò)書店”“推薦購買”“圖書評(píng)論”等信息。此外，還專門設(shè)計(jì)了“書架上鄰近的館藏”，方便讀者查找并檢索與圖書相鄰的其它圖書。

清華大學(xué)圖書館不僅可以通過館藏目錄進(jìn)行檢索，還能夠通過“架位詳圖”了解該圖書在圖書館的具體書架位置。

武漢大學(xué)信息管理學(xué)院開發(fā)的SIMIIRS（School of Information Management-Image Index and Retrieval System）是教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目“信息可視化與知識(shí)檢索”中圖像檢索與可視化的原型系統(tǒng)[33]，SIMIIRS系統(tǒng)主要具有MPEG-7高層語義檢索以及底層特征可視化的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像檢索。采用基于MPEG-7圖像描述語義特征方案[34]，通過數(shù)據(jù)庫方法和XML文檔方式進(jìn)行存儲(chǔ)[35]。InfoVisModel（信息資源可視化模型原型系統(tǒng)）是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“我國數(shù)字化信息資源管理的可視化模型研究”的研究成果之一，該系統(tǒng)在信息可視化參考模型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)在于信息檢索的可視化。實(shí)現(xiàn)了文本信息可視化[36]、音頻信息可視化以及圖像信息可視化。

上海交通大學(xué)圖書館非常重視高新科技的創(chuàng)新與應(yīng)用，在“新生專欄”專門為新生提供圖書館虛擬參觀服務(wù)，幫助新生熟悉圖書館環(huán)境。上海交通大學(xué)圖書館首創(chuàng)的“智慧泛在課堂”，自2011年10月起面向?qū)W校師生推廣電子教參的移動(dòng)閱讀服務(wù)，提供移動(dòng)學(xué)習(xí)終端的借閱、電子教參客戶端的個(gè)性化定制等服務(wù)?？蛻舳说碾娮咏虆⒔缑嬉粤Ⅲw書架形式顯示圖書，可通過VR技術(shù)獲得實(shí)體書翻閱體驗(yàn)[37]。

首都師范大學(xué)圖書館運(yùn)用VR構(gòu)建虛擬圖書館，除了能夠進(jìn)行館舍漫游，還展示館藏布局，研發(fā)出虛擬圖書架位導(dǎo)引系統(tǒng)，提高了讀者的圖書館信息服務(wù)體驗(yàn)和質(zhì)量。

3.2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的圖書館服務(wù)研究

從文獻(xiàn)調(diào)研來看，國內(nèi)有關(guān)圖書館VR服務(wù)的研究文獻(xiàn)，雖然數(shù)量上少于圖書館虛擬場景的研究，但近年來也呈上升趨勢。

石曉東[38]認(rèn)為，在圖書館服務(wù)方面，VR可開發(fā)設(shè)置“虛擬圖書館館員”“館藏導(dǎo)引”以及虛擬參考咨詢服務(wù)；也可利用VR的可視化三維效果將許多讀者無法直接觀察到的知識(shí)信息再現(xiàn)，幫助用戶更好地獲取知識(shí)；還可以在圖書館員業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)以及讀者培訓(xùn)中進(jìn)行虛擬遠(yuǎn)程“培訓(xùn)”，提高學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的效果。

目前常見的新生入館教育形式包括講座、宣傳教育、實(shí)地教育和資料教育等，都存在一些弊端。陳景明[39]認(rèn)為可以通過VR模擬圖書館與新生之間的互動(dòng)和交流。新生可以利用虛擬化身進(jìn)行虛擬借還圖書、信息咨詢、上網(wǎng)選課、數(shù)字資源利用等一系列活動(dòng)熟悉圖書館。學(xué)生會(huì)在這些“游戲”和娛樂當(dāng)中不知不覺地完成新生入館教育。

王晨晨[40]在論述VR技術(shù)在圖書館讀者服務(wù)方面時(shí)指出，在加強(qiáng)信息資源建設(shè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用VR技術(shù)有利于發(fā)展讀者、實(shí)現(xiàn)三維文獻(xiàn)檢索、促進(jìn)用戶教育與培訓(xùn)，將顯著地提高讀者服務(wù)工作質(zhì)量。

李袁[41]從分析國家圖書館VR系統(tǒng)的應(yīng)用出發(fā)，探討了VR技術(shù)在數(shù)字圖書館領(lǐng)域的服務(wù)應(yīng)用，包括讀者入館教育、館藏文獻(xiàn)介紹、新書通報(bào)、推薦書目、文獻(xiàn)評(píng)介、信息資源的整合以及遠(yuǎn)程服務(wù)等進(jìn)行創(chuàng)新服務(wù)。

任金波[42]重點(diǎn)論述了VR技術(shù)在圖書館建筑設(shè)計(jì)、讀者培訓(xùn)、信息資源建設(shè)、資源整合、在線參考咨詢、個(gè)性化定制等方面的應(yīng)用。

文獻(xiàn)信息的檢索是圖書館服務(wù)的主要工作之一，林于凱[43]專門實(shí)例解析了VR技術(shù)在文獻(xiàn)檢索的具體應(yīng)用。

黃艷華[44]指出：VR技術(shù)在高校圖書館參考咨詢中，可以在虛擬世界里體會(huì)真實(shí)場景，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候服務(wù)，同步瀏覽，主、被動(dòng)角色互換。

雷光英[45]在分析3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)與圖書館應(yīng)用現(xiàn)狀后，指出3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用主要受到三點(diǎn)限制：（1）硬件要求較高，3D虛擬數(shù)字資源難以推廣應(yīng)用；（2）網(wǎng)絡(luò)資源受限，3D虛擬數(shù)字資源難以吸引讀者；（3）網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)較高，用戶難以承受。指出4G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用帶來機(jī)遇。

薛涵和朱娜娜[46]通過調(diào)查，指出目前VR在國內(nèi)圖書館主要應(yīng)用于場景建設(shè)，數(shù)字資源建設(shè)，參考咨詢以及讀者教育、培訓(xùn)與交流等方面，還可以在導(dǎo)引服務(wù)，信息檢索可視化，智能導(dǎo)航，資源整合等諸多方面進(jìn)行創(chuàng)新服務(wù)。

趙繼海[47]在論及若干前沿信息技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)圖書館的影響中，特別談到VR與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)有助于提升圖書館實(shí)體資源的價(jià)值，增強(qiáng)虛擬圖書的閱讀體驗(yàn)，提供信息推送服務(wù)等。

黎偉業(yè)[48]結(jié)合體育院校圖書館的特點(diǎn)，認(rèn)為VR可以在運(yùn)動(dòng)場館管理、群眾體育、體育新聞傳播等體育領(lǐng)域得以應(yīng)用。

筆者認(rèn)為，VR技術(shù)在數(shù)字圖書館信息檢索和參考咨詢的應(yīng)用主要集中在可視化與交互性方面。此外，一方面我們看到VR技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字圖書館可視化的信息檢索，可以說是優(yōu)勢明顯、前景燦爛；另一方面還存在問題。如三維可視化的優(yōu)勢是在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，能以圖形圖像的方式展示數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)矩和知識(shí)，但隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)可視化軟硬件的要求也會(huì)提高。而并行計(jì)算、高新能計(jì)算機(jī)技術(shù)在信息可視化中的應(yīng)用不像在科學(xué)可視化應(yīng)用得那么普遍[1]。

4 結(jié)語

國內(nèi)圖書館開展VR實(shí)踐和應(yīng)用，大多是虛擬場景的再現(xiàn)或漫游，將VR應(yīng)用于圖書館信息資源建設(shè)以及圖書館服務(wù)的還非常少（目前國內(nèi)圖書館還沒有在Second Life上開展圖書館服務(wù)，有關(guān)Second Life與圖書館的研究大多只以介紹和敘述為主），開展虛擬場景再現(xiàn)或漫游的高校圖書館較多，而公共圖書館相對(duì)較少；研究文獻(xiàn)也是類似，探討虛擬圖書館場景構(gòu)建和研究的比較多，研究VR進(jìn)行信息資源建設(shè)與服務(wù)創(chuàng)新的比較少。5篇碩士學(xué)位論文都是涉及虛擬圖書館漫游或可視交互系統(tǒng)的，還沒有專門論述基于VR技術(shù)的圖書館信息資源建設(shè)與服務(wù)創(chuàng)新的學(xué)位論文（有一篇關(guān)于書法重現(xiàn)及其在數(shù)字化圖書館中的應(yīng)用的碩士論文，由于主要論述的是書法重現(xiàn)，筆者認(rèn)為還不能算嚴(yán)格意義上的圖書館VR研究）。許多研究文獻(xiàn)大多是泛泛而論，并沒有突出VR與圖書館結(jié)合的特點(diǎn)，也未從深度和廣度上突破前人。

眾所周知，虛擬場景的再現(xiàn)或漫游只是VR在圖書館的基本或基礎(chǔ)應(yīng)用，是相對(duì)粗淺簡單的應(yīng)用。信息資源建設(shè)是圖書館的“物質(zhì)”基礎(chǔ)，圖書館的信息服務(wù)是圖書館的精髓，因此，我們希望更多的研究者更加關(guān)注基于VR的圖書館信息資源建設(shè)與服務(wù)創(chuàng)新的研究。

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作者簡介：陸穎雋，男，武漢大學(xué)信息管理學(xué)院副教授。