虚拟技术在数字公共图书馆信息检索与参考咨询中的应用

杨丽华

（内蒙古大学,内蒙古自治区呼和浩特市 010010）

一、数字图书馆中的虚拟现实技术理论概述

1.虚拟现实技术定义

关于虚拟现实技术（VR）的定义，学术界有很多不同的观点。比如日本学者服部桂在他著作《人工現実感の世界》的封面中插图坐标位置标注就是“虚拟现实技术”的英文概念[1]，显然这一解释并不准确。还有部分学者从VR的设备与使用工具等方在进行概念解释，而并不是从VR的目标与功能等方面进行概念分析，由于把数字手套与头盔式的显示器等与VR联系在一起，就容易产生歧义，这种依据VR使用工具来对其进行定义也是非常不科学的。

那么究竟什么是虚拟现实技术呢？笔者从广义与狭义两方面对虚拟现实概念进行界定：

狭义的虚拟现实技术定义：二十世纪九十年代，在达拉斯召开的国际会议上，曾经对VR关键技术构成早就做了确定，具体就是三维计算机图形生成技术、高分辨率的高速显示技术及多功能传感式交互接口技术这三大技术。

广义的虚拟现实技术定义：属于一种模拟技术，主要对各种不同世界进行模拟，比如虚幻、想象、真实，以及各种感官感受到的三维虚拟等。通俗讲，就是利用计算机互联网构建三维环境，该环境比较复杂，既可是虚拟的环境，也可是现实环境。广义上的虚拟现实技术不但能够使用户接受或响应模拟环境中的各种感观刺激，而且还能够与虚拟环境物体进行交流，从而使用户感觉如同处在真实环境中一样。

2.虚拟现实系统的组成

虚拟现实系统的组成包括模拟环境感知。自然技能和传感设备等方面。很多专家学者对虚拟现实系统的组成提出不同观点，但从整个情况来看，他们的观点无太大差别，大部分是对Coiffer1993与Burdea两位学者提出VR系统的UO设备、VR引擎、软件与数据库、用户、任务五个构成部分加以改进，或者从另一个角处进行阐述说明[2]。

Coiffer1993与Burdea两位学者提出VR系统五个主要构成部分，并不十分科学，为什么这样说呢？其原因是VR系统具有很多特点，如具有人的各种感知能力，即有听、视、触及嗅等感觉；还能使参与者利用三维交互设备与VR系进行面对面的交流，而且能看到“实物”自主运动；能够使参考者与现实世界隔绝共同融入计算机生成的虚拟环境中。而VR系统的功能应该是能感知视、听、触、嗅等各种信息，并渗透到虚拟环境中，参与者不仅要经过数据衣、头盔式显示器与数字手套等设备，而且还需要利用开发工具与计算机软件环境生成虚拟环境进行交流，而两位学者提出的五部分内容，并没有体现用户和数字库之间联系；另一方面，就是虚拟现实系统构建立是一种虚拟环境，该虚拟环境是由计算机软件、硬件与开发工具相互融合而产生的。简单地说就计算机软、硬件一定要相互紧密地在一起的。

中国科学家汪成为同志指出，虚拟现实环境分别是由人与虚拟现实两部分构成。其中：虚拟现实系统是由三部分组成，它们分别是VR软硬件系统、具有关多功能计算机系统以及先进的传感器人机接口。汪成为同志关于虚拟现实系统的构成观点，比前面两位国外学者的观点更具有科学性[3]。

结合国内外学者研究的结果，虚拟现实系统的构成除了前文提到的五个组成部分外，还要包含另外两大模块，分别是反馈模块与检测模块，如图2所示，该系统第一要考虑到就是系统的软、硬件是紧密相连，不可分割的；第二就要强调人是虚拟现实技术系统最核心体；第三由于虚拟现实技术系统的设计与现实应用的关系密切，VR有不同的侧重点，该系统的几大模块均将会发生较多的变化。

图1 VR系统组成

二、VR技术在数字图书馆信息检索中的应用

1.数字图书馆中可视化技术的应用

（1）可视化技术应用在信息检索中优势。传统信息检索主要是根据用户的需求，通过相关形式从现有的信息资源中寻找用户需求信息而产生的过程，其检索的方式一般是根据摘要、关键词、题目等进行搜索。

鉴于传统的信息检索系统在信息储存、组织、以及现实结构上还存在不足，使得在传统信息检索过程中，浏览信息单一、过程复杂等缺点，可视化技术应用信息检索就应运而生。信息检索可视化其本质上就是将用户问题，信息检过程与模型、信息资源等转化成图形，显示在可见的空间，为用户理解结果提供帮助，实现提升检索性能与效率等功能。

其优势主要表现在以下几方面：①认知负荷降低，使人的感知能力得到提高，提升信息检索作用。②比传统意义上的信息检索结果浏览具有更高的效率。③信息检索可视化实现了信息空间的形象化、可视化。④增加了部分检索内容，对部分理解难度较大的信息内容进行了聚集，为用户提供优质服务。

信息检索可视化模式主要分为浏览与提问查询两种模式。该两类模式各有优劣势，它们不是完全孤立的，而是相互之间进行互补的，浏览与提问调查两种模式可以整合到一个信息检索可视化的环境之中，此类通过整合的形成的信息检索可视化又可分为二种模式：①QB模式，是指用户在系统实际应用中，将检索问题向系统进行提交，将获得到检索视觉化结果；②BQ模式，该模式通过语音方式检索就能使客户的要求得到相关的答复。③浏览BQ模式，该模式简单地说是从构建信息集合到问题提交，最后到检索结果可视化的过程。

（2）数字图书馆信息检索可视化的应用。计算机与人之间的接口一般是由可视化技术提供的。使用效果比传统信息检索界面具有更大优势，其能够与大量数据进行快速接触，而且还能发现很多可视化界面不能发现的数据特点、关系与趋势等；通过一些图形把数据发展趋势、信息模式等向用户展现，还能把一些无法直观的知识进行可视化。这是VR技术的信息检索可视化与传统信息检索最大的区别。

2.通过虚拟现实技术来实现

虚拟现实技术的出现使得三维可视化变得简单方便，能够极大提升人的仿真感知能力，同时还能把人们的抽象思维与模糊概念等不确定因素通过图像进行最直观的三维可视化。在一定范围内的三维空间内以动画，图形，文字等形式显示出来的效果等方面，相对来说，传统方法是要经过一定的技术处理，比如隐藏、投影等把阴影与光线进行清除，从而起到三维视觉的作用，其缺点就是不够立体与生动，与虚拟现实技术相比，就好像一般电影与立体电影之间的差别。

关于数字图书馆的三维可视化信息检索应用，全球有很多图书馆均进行相关方面研究，新加坡有一所大学的图书馆就研发了一款麒麟系统，该图书馆系统，不仅可以对图书馆文献所处位置进行查询，而且还可以将文献位置三维环境展示给读者，从而对它位置具体路线方向进行确定[4]。

我国三维图书馆可见视化馆藏文献信息查询系统是由桂林医学院朱成等人开发的，此系统与传统图书馆查询方法相似，即录入题目、国家标准书号/刊号、分类号等进行搜索结果，就会在三维馆藏的位置上显示。该系统便于操作，不仅实现了对图书馆资源管理平台维护与动态系统及时更新，而且还对图书馆服务范围与模式进行拓展，使馆藏文献查询得到三维可视化[4]。

三、虚拟现实技术在数字图书馆参考咨询中的应用

1.虚拟现实技术能够使参考咨询可视化变得灵活生动

参考咨询简单地说就是用户与咨询员产生的密切联系，虚拟现实技术在数字图书馆参考咨询实际应用时，软件、硬件以及网络条件等对其限制较大。目前，很多发达国家部分图书馆已应用可视化数字参考咨询。比较著名的有美国俄亥俄州大学图书馆就应用可视化数字参考咨询，即视频参考咨询。在我国部分图书馆也已正式使用该方式进行参考咨询服务，我国应用此方式比较有名的图书馆是上海交大图书馆，该馆是使QQ视频与邮箱相互结合的方式为读者提供各类读者咨询服务。

应用虚拟现实技术的数字图书馆，不光能使咨询员与读者进行“面对面”交流，而且还能通过分布虚拟现实技术系统，实现多人多地域的可视化交流。虚拟现实技术能够建立一个虚构的图书馆，这个虚拟的图书馆就像是一个真实的图书馆的环境，咨询员与用户进入该虚拟的图书馆就好像进入到真实图书馆一样，两者好像坐在一起“面对面”地进行交流、咨询。因此这类虚拟图书馆使用户与咨询员之间交流更方便、快捷。

2.图书馆参考咨询中虚拟会议系统的应用

数字图书馆通过使用视频交流方式在进行咨询交流，这种方式与传统方式相比较，比如通过电子邮件与线上交流等，更能够体现用户的真实需求与咨询员的意图与思想，同时更加接近人们交流沟通方式。为参加者提供一个高度互动的虚拟现实环境，足不出户以视频会议，通过网络会议实现咨询员与用户远距离之间进行“面对面”交流。随着可视化技术应用发展，其功能更加完善，起到方便现代人，丰富生活方式的作用，愈来愈多的图书馆读者用户会倾向于网络视频会议咨询或网上会议咨询等方式进行参考咨询。

虚拟现实（VR技术）与Internet、通信技术相互结合产生分布式VR系统，协同产生VR和虚拟空间会议系统等相关系统。英国British Telecom.BT（电信公司）于20世纪90年代末研究成功了虚拟空间会议系统，此系统被学术界称作“Web conferencing technology revolution（网络会议技术革命）”，对电视电话会议的概念进行了一次重大革命，从此之后虚拟会议的概念正式形成，并广泛应用于人类工业生产与日常事务，使人们对虚拟会议有了更深刻的认识，虚拟会议改变了必须到目的地参与会议的状况，更不像过去电视电话会议只能看见会议情景或听见会议声音那么呆板。与过去的电视电话会议最大的差别，与会者没有被分隔开的感觉，相互各自神态、目光，甚至一举一动，对方都能看得一清二楚，就好像坐在真的会议室开会一样。倘若参与会议者的话题要保密，也可以通过设置一些特殊的程序执行。

2007年上半年，美国思科系统公司首次向全世界提供Cisco TelPresence（思科网真）服务。该服务可以向全世界五十个不同地方的预订点提供Cisco TelPresence服务，使他们获得“还原真实”的沟通体验。通过高清晰视频及真人立体声等参与方式，使得不同地点的客户、合作商与同事等共同沟通，真切地感受到在同一会议室共同讨探问题的体验。

结语

随着数字图书馆发展与虚拟技术技术应用的推广，虚拟现实技术应用于数字图书馆得到人们广泛关注。本论文首先分析了虚拟现实技术的相关概念与系统构成等内容，然后重点对虚拟技术应用于数字图书馆信息检索与参考咨询等方面优势做了比较细致的分析：在可视化信息检索方面优势就是实现用户对检索过程与结果可视化，同时还能在信息挖掘过程与交互等方面给予一定技术支持。在参考咨询方面应用优势主要论述了虚拟现实技术能够使参考咨询可视化变得灵活生动，以及虚拟会议系统应用的优势等方面内容，从而为数字图书的服务提供了最新理论支持。