陳 飚

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院圖書館，湖北 武漢 430205）

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)含義

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境（如飛機(jī)駕駛艙、操作現(xiàn)場等），通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)， 是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬環(huán)境的計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。 用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬世界中的物體進(jìn)行交互，相互影響，從而產(chǎn)生如親臨真實環(huán)境的感受和體驗。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過構(gòu)建一個文字(Text)、圖形(Graph)、圖像(Image)、動畫(Animation)、聲音(Audio)、視頻(Video)等不同信息為一體的人機(jī)交互系統(tǒng)，營造出一個內(nèi)容豐富、色彩繽紛、圖文并茂、動靜相融的虛擬情景，促使人們腦、眼、手、口等多種器官接受刺激， 使人們產(chǎn)生一種身臨其境的近乎完全真實的感覺。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。 模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、 實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知，甚至還包括嗅覺、味覺等感知。 自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢或其他人體行為動作， 由計算機(jī)來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入做出實時響應(yīng)，分別反饋到用戶的五官上。 傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。 按照虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)功能和實現(xiàn)方式的不同，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可劃分：（1）桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，如基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實QuickTim vR、虛擬現(xiàn)實造型語言vRML、桌面三維虛擬現(xiàn)實等，主要是利用一些小型計算機(jī)工作站來實現(xiàn)虛擬仿真，使用者主要是通過計算機(jī)屏幕來實現(xiàn)對虛擬環(huán)境的觀察， 利用相關(guān)的輸入設(shè)備來進(jìn)行與虛擬環(huán)境的相互交流。 （2)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。 如基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)。這類系統(tǒng)除配置計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備外，還要增加一些特殊的外部設(shè)備，如三維立體顯示器、數(shù)字手套、操縱桿等，體驗者可以感知視覺、觸覺、嗅覺、味覺等多種信息。（3）增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許參與者看見現(xiàn)實環(huán)境中的物體， 同時又把虛擬環(huán)境的圖形疊加在真實的物體上。 如穿透型頭戴式顯示器可將計算機(jī)產(chǎn)生的圖形和參與者實際的即時環(huán)境重疊在一起。 （4)網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。 目前最典型的網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是SIMNET。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征

虛擬現(xiàn)實技術(shù)有以下基本特征：（1） 沉浸性。沉浸性是指用戶作為一個主角而不是旁觀者沉浸于計算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境的真實度， 用戶在該環(huán)境中感受到的一切都像是真的， 有身臨其境之感。 （2）交互性。 交互性指的是用戶與計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境內(nèi)的各種對象以自然方式進(jìn)行交互，用戶對模擬環(huán)境中的物體都是可操作的，用戶從環(huán)境得到的反饋是自然而實時的。 用戶可以在虛擬環(huán)境中用肢體去碰觸任何物體， 會得到與實體一樣的反應(yīng)。 如用戶用腳去踢虛擬環(huán)境中的足球，他的腳會感覺到踢球的力度，足球會飛出去并在地上彈跳。 （3）構(gòu)想性。 構(gòu)想性指的是虛擬環(huán)境是被想象出來的， 它應(yīng)該具有廣闊的可想象的空間，可以以夸大的形式表現(xiàn)出來，不局限于對已存在的真實環(huán)境虛擬， 而可以任意地構(gòu)想不存在或者根本不可能發(fā)生的環(huán)境。 （4）多感知性。 由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，參與者在虛擬環(huán)境中可以獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用

2.1 構(gòu)建虛擬圖書館場景， 利于讀者了解圖書館內(nèi)外布局

隨著國家對圖書館建設(shè)投入的加大， 現(xiàn)在不少地方在新建或擴(kuò)建圖書館， 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬圖書館場景， 可讓讀者盡早了解圖書館的功能結(jié)構(gòu)、館藏布局、服務(wù)場所設(shè)置。 虛擬場景的實現(xiàn)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的一種， 是在虛擬現(xiàn)實建模語言的基礎(chǔ)上建立的。 在虛擬圖書館環(huán)境中，讀者可以隨意走動、瀏覽等，得到與現(xiàn)實生活中一樣的真實感受。 圖書館可采用VRML 語言和3DSMAX 相結(jié)合的辦法， 構(gòu)建效果逼真、 數(shù)據(jù)量小、適于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膱D書館三維模型。 在場景構(gòu)建完后，系統(tǒng)還必須實現(xiàn)實時的場景調(diào)度管理，并在顯示設(shè)備上實時繪制輸出實景畫面。 國家圖書館虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的投入使用， 使讀者能在專門的虛擬現(xiàn)實體驗區(qū)或通過點(diǎn)擊國家圖書館網(wǎng)頁左下角的“新館漫步”欄目，利用特定設(shè)備實現(xiàn)虛擬環(huán)境的體驗，虛擬地“參觀”、了解國家圖書館新館的建筑和業(yè)務(wù)布局， 并且讀者還能通過動作與虛擬環(huán)境發(fā)生交互，如變換視覺、自由漫游等。 國家圖書館虛擬場景的構(gòu)建，不僅實現(xiàn)圖書館場景的漫游，而且以虛擬場景的形象展示出圖書的上架整理、架位的調(diào)整、閱覽室位置的選擇等具體工作，方便館員的工作，節(jié)省實物調(diào)整設(shè)計時所消耗的人力、物力。

2.2 構(gòu)建立體化的虛擬館藏資源，方便讀者瀏覽、借閱

在紙質(zhì)文獻(xiàn)資源和數(shù)字文獻(xiàn)資源并存的格局下， 圖書館利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建立體化的虛擬館藏資源，便于讀者查閱文獻(xiàn)、了解文獻(xiàn)的外部特征，從而選擇借閱所需文獻(xiàn)。 將OPAC 系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)深度掛接， 實現(xiàn)在虛擬場景中對紙質(zhì)文獻(xiàn)書目的查詢與借閱、歸還功能；將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與RFID 系統(tǒng)掛接，實現(xiàn)與真實書架一致的虛擬場景排架，讀者可了解紙質(zhì)文獻(xiàn)的排架位置、復(fù)本信息等，實現(xiàn)場景化書架。 對文獻(xiàn)資源的物理載體進(jìn)行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的處理， 使讀者可以產(chǎn)生如同在現(xiàn)實世界中翻閱圖書的感覺， 同時還可以將書中的知識以虛擬世界的形式展現(xiàn)出來， 使讀者在生動形象的場景中更易于吸收知識。 在數(shù)字化館藏的基礎(chǔ)上， 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為讀者提供立體資源服務(wù)。 對數(shù)字圖片資源采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)處理為三維數(shù)字資源，更直觀、更準(zhǔn)確將圖片資源信息傳送給讀者，對讀者起到更好的教育效果。

目前， 許多圖書館都加大了對數(shù)字資源的建設(shè)力度， 購買了各種數(shù)據(jù)庫。 因數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、組織方式、應(yīng)用程序、運(yùn)行平臺不同，讀者需要安裝各種各樣的閱讀器才能利用這些數(shù)據(jù)庫，這給讀者利用數(shù)據(jù)庫資源帶來了困難。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換功能， 可以將專有格式的虛擬場景文件轉(zhuǎn)換為符合ISO 標(biāo)準(zhǔn)VRML97 格式。 讀者只需下載一個閱覽器插件即可訪問所有的VR場景資料。 如國家圖書館構(gòu)建的 “虛擬現(xiàn)實閱讀站”借助Flash 技術(shù)與人體手勢識別系統(tǒng)，為讀者提供數(shù)字圖書的瀏覽服務(wù)與交互體驗， 讀者可以通過非接觸式的虛擬交互方式在計算機(jī)上翻閱電子圖書，實現(xiàn)對電子圖書的虛擬閱讀。 在大學(xué)數(shù)字圖書館國際合作計劃（CADAL）項目中，書架上呈列的圖書在書脊處標(biāo)明作者和書名信息， 用戶只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖書，便可以獲取全文，或者加入個人收藏夾，操作簡便易行。 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將信息資源由原本的平面化顯示轉(zhuǎn)化為立體化顯示，可以增加讀者閱讀的樂趣，激發(fā)讀者的閱讀欲望。

2.3 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，提高讀者服務(wù)質(zhì)量

2.3.1 參考咨詢

隨著讀者信息意識的增強(qiáng)， 圖書館傳統(tǒng)的參考咨詢服務(wù)難以滿足讀者個性化的信息需求。 以QQ、MSN、ICQ 等聊天工具開展的網(wǎng)絡(luò)參考咨詢因受時空限制、咨詢內(nèi)容表達(dá)不清楚的影響，其咨詢質(zhì)量也大打折扣。 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬咨詢場景， 讀者與參考咨詢館員之間的交流不再是簡單的文字間的傳遞，而是“面對面”地實景對視，并且參考咨詢館員通過控制讀者的瀏覽器， 同步利用彼此的瀏覽器， 輕松直觀地看到對方正在瀏覽的頁面，進(jìn)行主、被動方角色互換。 參考咨詢館員可利用推送技術(shù)向讀者推送資源， 甚至還可以在讀者的電腦上進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)性操作， 演示整個檢索過程，使二者同步使用瀏覽器。

傳統(tǒng)的文獻(xiàn)檢索的流程是： 當(dāng)讀者有了圖書借閱需求時， 先通過計算機(jī)圖書檢索系統(tǒng)查詢圖書的流通狀態(tài)及索書號， 然后依據(jù)索書號進(jìn)入開架的書庫中進(jìn)行實物圖書獲取。 這種傳統(tǒng)的檢索方式會給讀者獲取所需圖書造成一定的障礙，如：讀者因不熟悉館藏分布而耗費(fèi)大量的時間尋找圖書所在的書架及圖書的具體位置； 所需圖書未被其他讀者放回原位， 館員未將歸還的圖書及時放回書架，將導(dǎo)致讀者無法獲取所需圖書。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)可將圖書館的整體建筑以及每本圖書的三維位置詳細(xì)地在三維環(huán)境中顯示出來， 讀者首先查詢到所需圖書的具體位置， 同時可以生成最優(yōu)化導(dǎo)航路徑， 即從讀者當(dāng)前位置到相應(yīng)圖書的書架位置，從而使讀者能以最短的時間獲取文獻(xiàn)。

2.3.2 讀者教育與培訓(xùn)

開展讀者教育與培訓(xùn)，提高讀者信息素養(yǎng)，是圖書館的一項基本職能。 目前，高校圖書館都要對新生開展入館培訓(xùn)工作，如通過講座、報告會、網(wǎng)絡(luò)視頻等形式重點(diǎn)向他們介紹圖書館館藏分布及文獻(xiàn)檢索知識。 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立圖書館虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)，以情景式認(rèn)知為學(xué)習(xí)形式，重點(diǎn)介紹圖書館服務(wù)、數(shù)字資源平臺等。 這種集文字、聲音、動畫及手控操作于一體的學(xué)習(xí)新體驗， 可提高學(xué)習(xí)者對圖書館的認(rèn)知水平。 同時，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的學(xué)習(xí)虛擬場景，節(jié)省讀者到館學(xué)習(xí)所需費(fèi)用，擴(kuò)大培訓(xùn)規(guī)模。

2.3.3 提供個性化服務(wù)

目前圖書館的個性化服務(wù)主要是通過有效地整合各個渠道的資源后向讀者推薦相關(guān)信息的方式，存在著服務(wù)手段落后、資源平面化的問題。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用將會為圖書館為讀者提供個性化服務(wù)增加新方法。 越來越多的圖書館引入了“我的圖書館”服務(wù)理念，使讀者能個性化地收集組織數(shù)字資源，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以給“我的圖書館”設(shè)計虛擬的館舍，并為讀者提供人物設(shè)置。 讀者訪問“我的圖書館”時，如同走進(jìn)了擺滿圖書資料的小型圖書館， 通過鼠標(biāo)移動就能實現(xiàn)人物移動和圖書的取閱，使讀者身臨其境，直觀有效地訪問和利用好資源。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)更貼近以人為本的理念，強(qiáng)調(diào)讀者的使用感受。

3 結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用， 真實展現(xiàn)了圖書館的建筑特色、閱覽環(huán)境和館藏資源，豐富了圖書館的服務(wù)方式，擴(kuò)大了圖書館的服務(wù)范圍，拓展了圖書館的功能。 但因虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)所需要的設(shè)備大都處于試驗研發(fā)階段，且設(shè)備價格普遍較高，目前只有國家圖書館和CADAL 項目采用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬場景。 隨著科技的不斷進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將“走進(jìn)”圖書館，成為圖書館技術(shù)應(yīng)用新的亮點(diǎn)。 圖書館界要關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，探索虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用， 為讀者提供更加人性化和個性化的服務(wù)， 以體現(xiàn)圖書館的核心價值。

[1] 蘇東出.從可視虛擬書店到虛擬圖書館——談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館的應(yīng)用[J].現(xiàn)代情報,2009(7):98-100.

[2] 李雪.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國家圖書館的應(yīng)用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009(30):27-28.

[3] 王晨晨.虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在圖書館的應(yīng)用[J].圖書館學(xué)研究（應(yīng)用版）,2011(10):34-37.

[4] 黃艷華. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校圖書館參考咨詢中的應(yīng)用——以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書館為例[J].圖書館學(xué)刊,2013(4):82-83.