增强现实技术在少儿图书馆服务创新中的应用

◎王 路

增强现实技术在少儿图书馆服务创新中的应用

◎王 路

增强现实作为一项正在高速发展、积极融入公共文化服务领域的技术具有相当好的发展前景。将增强现实技术融入少儿图书馆的服务建设中，迎合时代的发展要求，丰富少儿阅读方式，扩宽少儿图书馆服务模式。本文以增强现实的概念、特征、发展现状为基础，从增强学习体验感、虚拟专属馆员、智能图书定位和AR创客空间四个方面阐述增强现实技术在少儿图书馆服务创新中的应用。

增强现实技术 少儿图书馆 服务创新

2016年《美国地平线报告》曾提出将增强现实技术应用于学习中是2到3年的目标，旨在增强信息获取，为学习带来新的机遇。而随着各大专家学者不断提出的21世纪图书馆转型，增强现实技术作为一种新的技术手段引起了图书馆界的广泛关注。将增强现实技术与少儿图书馆进行结合，提高儿童阅读的整体感受，使儿童在阅读时同时感受现实世界与虚拟信息，不仅增添了儿童阅读的趣味性，同时也减去了现实世界与虚拟世界进行切换所浪费的时间精力，为少儿图书馆的服务模式注入新活力。

一、增强现实技术

（一）增强现实技术概念

1992年，Caudell和Mizell提出“增强现实（Augmented Reality）”一词，用来描述将计算机呈现的元素覆盖在真实世界上这一技术。增强现实（Augmented Reality，简称AR），又称混合现实，其实质就是通过电脑生成的虚拟事物和一些特殊设备的辅助，增强或者放大人们对现实世界的感知，这种技术的目标是将计算机产生的虚拟信息与现实世界中的实际物体叠加在一起，提高用户使用过程中的体验感。

（二）增强现实技术的由来

AR技术的发展是建立在虚拟现实的基础上，是作为虚拟现实的附属品出现的。Azuma论述了虚拟现实与增强现实之间的关系，指出增强现实技术的本质就是“虚实结合”，并且预测了虚拟、现实两者变化的大体趋势。

1994年，保罗·米尔格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出了现实——虚拟连续统一体（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。他们将真实环境和虚拟环境分别作为连续统一体的两端，位于它们中间的被称为“混合实境（Mixed Reality）”（见图）。其中，靠近真实环境的是增强现实，靠近虚拟环境的则是增强虚拟。

图 现实—虚拟连续统一体

（三）增强现实技术在公共文化领域基于功能特征的应用

AR技术在公共文化领域的应用主要基于Azuma提出的该技术三个功能而分为三方面。

1.结合虚拟与现实（Combines real andvirtual）。Liestol在其发表过的一篇文章中曾介绍了使用移动AR技术来对历史学和建筑学课程的教学实践课程进行辅助，学生们可以利用移动AR程序观看通过仿真技术虚拟再现的一些古建筑，学习古建筑的结构以及历史背景；日本曾在多档电视综艺节目中通过AR技术将已故人物虚拟再现在舞台中央，通过人物的虚拟再现来实现人们想要再见先人的强烈愿望；香港国际艺术展览会上，香港城市大学利用AR技术向观众展示了一般人无法看到的敦煌壁画。展出的壁画墙面斑驳，通过肉眼只能看到一些模糊的基本轮廓，但当用户通过iPad对准只有基本轮廓的墙面时，却能够在屏幕上看到色彩丰富、细节完整的敦煌壁画。

2.实时交互（Interactive in real time）。上述所提到的使用AR技术辅助历史学以及建筑学课程实践中，该程序拥有用户留言和标注功能，同学们可以通过此项功能互相交流想法与心得，扩宽了学习知识的途径，尤显交互性。

3.三维定位（Registered in 3-D）。美国北卡罗莱纳州立大学图书馆研发了移动AR应用程序Wolfwalk，该软件通过AR和地理定位技术，当使用者利用手机摄像头对准校园内的任意建筑物时，手机屏幕会显示出该建筑物的历史信息，同时可以显示使用者所处位置附近都有哪些建筑设施；Adrian等人研究移动AR和代理程序，可以提供上下文感知的图书馆管理解决方案。书籍的地理位置是由其主题以及分类号决定的，但书籍在移动或错位后我们无法准确知晓书籍最后的位置，那么通过一个基于代理的名为libagent的移动AR原型可以大大提高移动AR应用程序的用户体验，有效提高当前移动AR解决方案，克服现有的移动AR系统只能提供有限的上下文感知的缺点。

二、基于增强现实技术的少儿图书馆服务创新

（一）增强学习体验

少儿正处于心智的萌芽期，对一切新奇的事物都充满好奇，喜欢可视化动态的物件，若能提供更具趣味性的阅读方式将促使少儿更加热爱阅读。

1.可视化三维动画阅读。当少儿在阅读时，利用AR技术，通过扫描其所阅读的内容经由头戴式显示机器或移动终端虚拟显现书中所描述的场景，将书中的二维文字内容转化为三维立体动画，将单一的文字转化为形象动态的三维动画，使少儿进行可视化阅读，而区别于传统动画片的是，AR技术使得少儿有身临其境的感受，仿佛置身于故事当中，强调的是虚拟和现实的无缝连接。以此来增强少儿的阅读兴趣，提高少儿文章阅读的体验感。

2.虚拟立体实验。AR技术同时可以应用于少儿的学习当中。如化学、物理等具有危险性的实验操作时，既要少儿充分学习理解实验的原理，又要保证其人身安全。通过AR技术，少儿可以通过扫描当下所学习的内容来得到虚拟立体的实验空间，少儿可以实际动手操作实验，了解实验奥秘的同时又无需担心自身安全问题，也解决了许多现实中无法演示的问题，如天体运动等。AR技术给少儿以身临其境之感，促进少儿更好地学习掌握相关知识。现今已经有很多少儿出版物与AR技术结合，儿童在阅读时不仅局限于文字，而是呈现出三维立体的动画增强阅读内容的真实感与趣味性。但是，这类出版物普遍价格偏高，同时需要下载配套APP进行阅读，步骤繁琐。根据这一情况，少儿图书馆作为儿童阅读场所和书籍的提供者应引进AR技术配套的书籍以及移动设备的建设，提前完善好APP等一系列基础设备，为儿童新式阅读提供方便。

3.古籍、古建筑、非物质文化遗产再现。AR技术可将古籍和非物质文化遗产，如京剧、粤剧、皮影戏等戏剧文化进行虚拟再现，并配合有关文字信息描述。当儿童利用移动终端进行扫描时，除了出现的虚拟影像，少儿还可学习有关该段古籍或非物质文化遗产的历史背景。配合用户阅读速度的虚拟古籍的翻动，栩栩如生的人物在唱戏，不但解决了古籍因其珍贵性无法提供用户进行所有的阅读行为的困难，也解决了非物质文化遗产需要请取真人进行现场表演的人力要求，同时将仅仅存在于移动设备有限的屏幕尺寸中的人像转移到现实空间中显现，更加真实的再现于少儿面前，增加画面的沉浸感。

（二）虚拟个人专属馆员

1.馆内智能导航。在少儿馆中常常出现少儿无法准确的知晓图书馆构造，在无家长陪同的情况下而出现迷路的现象。许多少儿馆针对这一问题，一般情况下会安排工作人员在一些重要的位置站岗来引导少儿更好地利用图书馆。但此举使少儿馆常出现人力配备不足，需要外请人员。对此，可利用AR技术，通过每一个借书证的编码对应一个虚拟的个人专属馆员。在少儿扫证进馆的同时虚拟个人专属馆员启动工作。少儿可以与其进行交流，包括图书馆的借书还书流程、开闭关时间以及图书馆空间分布导航的功能，帮助少儿更加熟练的在图书馆中自由活动。虚拟个人专属馆员是将仅存在于手机APP上的个人图书馆，通过AR技术的方法虚拟显现成一个人物动态影像，同时又兼顾了少儿的趣味心理的特点。虚拟馆员就像一个小伙伴一样陪伴在少儿身边，不仅大大增加其趣味性，也节省图书馆的人力资源。

2.读者素养教育。由于少儿年龄较小，心智尚未成熟，在图书馆内阅读时，经常将书籍乱堆乱放，随意涂抹勾画，造成了少儿图书馆书籍一直处于破损或遗失的状态中循环。针对这一现象，少儿馆可采用虚拟专属馆员的方式，模拟真人入馆培训一对一的对少儿进行服务，以小伙伴的对话模式渗透读者素养教育，少儿在成长过程中都存在喜好模仿小伙伴的现象，这样一种虚拟小伙伴引导的形式能够更好地促进少儿读者素养的提高。

3.馆内信息推送。区别于普遍的只局限于图书馆网站首页、各大公众号、各种通讯软件的信息推送服务，利用AR技术的图书馆推送平台为读者提供了崭新的体验模式。读者通过轻松的二维码扫描获取图书馆信息，包括新书推介、最新活动介绍等可查阅到与新书相关的馆藏情况、读者阅读评价等，还可通过少儿读者的借阅记录分析得出该用户处于什么样的文化水平以及阅读偏好，进而向少儿读者推送更加符合其兴趣特点的书籍。

（三）指导图书归位排架

1.读者查找所需书籍。少儿读者对于馆内馆藏分布不清楚或看不懂图书馆藏区与分类号，使得寻找所需书籍变得十分困难，对此可利用AR技术将虚拟场景与现实场景进行叠加，分别图书和读者，然后少儿用户可将所需书籍名称输入移动设备中，移动设备开始启动智能导航，在图书和读者之间建立一条路线，少儿读者根据路线的指引找到所需要的图书。相比较传统的导航系统，该技术使导航中的路标叠加在现实世界中，提高了导航的准确性，降低操作难度，增添趣味性。

2.馆员进行书籍归位排架。由于少儿馆常出现书籍归位不正确、书籍被堆放在书架空隙处等现象，大大增加了馆员归位书籍的工作量。利用增强现实技术中的全景显示技术，AR设备可找到任何一本书所处的位置，通过书籍自身的编码判断该书是否处于正确的排架位置。若该书未处于正确的排架位置，AR设备将显示其正确的排架位置，为馆员的归架图书提供方便，有效地保护了本馆的馆藏量。图书馆此前也曾利用RFID射频识别技术对书籍进行身份识别，但此技术对设备的要求高，需要专门的射频识别设备且成本较高。若利用增强现实技术只需在书籍上面贴相应的二维码，利用智能手机等移动设备就可进行操作，馆员也可快速的熟练操作。

（四）少儿AR创客空间实验室

现今国内少儿图书馆的创客空间实验室，更多的是以偶有的创客活动来培养孩子的动手实验能力以及创意风暴，如大连少儿图书馆的迷你机床实验。但是，此类空间只能满足真实可以操作的实验或者像迷你机床实验等将真实的物体缩小化，无法让孩子感受到该实验物体真正的架构。将AR技术引进创客空间中，为孩子们提供一个专属的空间，将飞机、轮船、星空等无法真实让儿童实验的物质虚拟显现，配合儿童进行迷你实验操作，这将更加有助于儿童知识的掌握和创意的迸发，同时培养孩子的社区意识，积极与小伙伴进行交流。AR技术可以将不同地区小朋友传来的视频转化为三维立体动画，儿童通过射频设备扫描传送过来的二维资料，就可以观看立体动态的人物，聆听其他小朋友的创意。让孩子有与对方面对面交流的体验，更加全面地促进儿童的创新能力提高，从小接触最先进的网络技术，为今后的学习打下坚实的基础。

三、结语

AR作为一项高科技计算机技术具有相当好的发展前景，若能很好的应用于我国少儿馆的读者服务，将会为我国少儿图书馆事业带来全新的服务转型。不过，目前AR技术仍处于起步发展阶段，若想完全普及仍存在一些困难，实现技术上的可行性转换、打开大众的认可度和使用度等是目前专业人工需继续研究并探讨的问题。纵观当今世界图书馆发展趋势，随着技术的进步，AR技术必将成为少儿馆服务中不可或缺的一部分。

（作者单位：辽宁师范大学管理学院）

责任编辑：司 斯