元宇宙概念视域下图书馆智慧化发展方向探索

朱 伟

（山西省图书馆，山西 太原 030021）

引言

随着人工智能、数字孪生技术、虚拟世界技术和区块链技术的飞速发展，图书馆在服务资源、服务形式、服务空间等方面都在进行着重构。元宇宙为我们描绘了未来人类数字化的生存蓝图，其实质是建立一个与现实世界相平行的虚拟数字世界，并在实际操作中为已有技术领域提供更多的实际应用，从而改变人们的未来生活。在图书馆领域，目前的在线服务模式已经得到了广泛的用户接受，但更多的是传统服务模式的线上延伸，服务的转移能力受到了限制。图书馆在元宇宙中如何充分运用各种技术要素，以丰富服务资源形态，扩大服务范围，是当前急需解决的一个重要问题。

一、全智慧图书馆

全智慧图书馆是以智能技术为基础的，但其核心是集成应用元宇宙底层技术。它的目标是实现图书馆的智能化与孪生数字图书馆，这两者是在智慧图书馆中运用元宇宙的两个阶段。全智慧图书馆的建设，首先是通过元宇宙的基础技术，实现图书馆的智能化，也就是无人值守的图书馆。因为元宇宙的核心是技术的突破和技术的结合，所以整个智慧图书馆在这一阶段的发展，主要是引入和融合元宇宙的基础技术。在元宇宙中，通过数字身份的认证，让使用者可以自由地进入图书馆的虚拟空间，实现真正的智能服务。

全智慧图书馆实现形态变革后，图书馆的服务模式将发生如下变化。

（1）在传统智慧图书馆中所提供的大部分智慧服务都是面向个体的，缺少与读者的交互。如果读者能借助虚拟现实技术，就可以享受智能图书馆馆藏资源导航与介绍服务，但不同的读者并不能通过这个设备实现知识交互，设备间是相互分离的。而全智慧图书馆就是关注读者相互关联的图书馆，利用元宇宙中的设备与科技，营造读者与图书馆阅读共享的空间，即读者和图书馆的双重模型，许多读者以数字替身的形式进入孪生数字图书馆，这绝非空穴来风，虚拟现实社交这个概念已经存在很多年了。

（2）全智慧图书馆的诞生，使数字图书馆与现实的图书馆之间的联系更加紧密，使用者在进入数字图书馆时，不会以网页的方式进行浏览，而是通过Secondlife中的虚拟图书馆，不同之处是，Secondlife中缺少的是身体上的互动和实时渲染。数字图书馆的建模是建立在现实图书馆的基础上，对其进行立体再构，同时数字图书馆的馆藏资源也将更快地向数字化转化。以元宇宙底层技术为支撑，数字图书馆与现实图书馆之间不断互动，催生了全智慧图书馆，同时，整个智慧图书馆还能提供多种不同的服务，这些都是在一所数字图书馆里完成的。

（3）全智慧图书馆实现了无人看管。从元宇宙的角度来看，实现全智慧图书馆并非从实体到虚拟，它是通过元宇宙技术实现数字图书馆和现实图书馆的双重提升。关于无人值班，虽然也有一些图书馆做过尝试，但还没有真正做到完全的智能化。为了使整个智慧图书馆的智能化发展，必须不断地引入和改进元宇宙的基础技术，例如通过3D扫描技术、空间距离感知技术，为读者提供馆内导航、文字检索、语音播报、人脸识别、RFID等多种功能。

二、元宇宙视域下智慧图书馆创新发展路径

（一）提升智慧图书馆空间服务能力

在元宇宙环境下，图书馆利用数字孪生技术，创造虚实共生的智慧图书馆特性，虚拟图书馆可以帮助读者更好地了解和理解他们所需要的信息。通过这种形式，可以使读者有一种身临其境的感觉。虚拟图书馆在设计上非常简单，但实际上是由数字孪生技术来实现。数字孪生技术可以让人在同一个空间里看到两个世界，并且具有虚实共生的特性，数字孪生是元宇宙的核心技术和关键元素，也是元宇宙应用的核心。在元宇宙中构建虚实共生的智慧图书馆，将极大地丰富我们的知识和生活。未来的图书馆将会是这样一个现实与虚拟相结合的空间，现实中的实体建筑是一种数字孪生体，而虚拟空间则为实体建筑物赋予虚实共生、虚实相生和互动学习等特性。这种设计不仅能实现实体建筑与虚拟世界无缝连接，还可以帮助我们探索更多的可能性。在元宇宙中建设智慧图书馆需要用到沉浸式设计方法，例如在元宇宙的环境下，可以将数字孪生技术与虚拟现实技术结合起来形成虚实共生的智慧图书馆场景。基于实体资产和数字孪生体之间的虚实共生效应是现代数字孪生系统设计的核心问题之一，需要从多个维度分析和判断数字孪生体，形成多层次逻辑闭环。首先需要从物理资产出发对建筑物进行定义。其次是对建筑进行分类，建立模型构建方案，然后利用计算机视觉和机器学习等相关技术对不同资产之间的对应关系进行识别，然后构建数字孪生体库，供建模参考。最后在创建模型所需组件时加入虚拟环境元素实现虚实交互。在元宇宙环境中建立智慧图书馆，需要构建多种不同类型、不同结构的实体模型，建立数字孪生库，构建虚拟与现实智能图书馆场景。

（二）图书馆元宇宙智慧服务体系的核心主体

在图书馆服务体系的组成方面，从数据流的视角，提出图书馆智慧服务生态系统具体包括指出了服务主体、资源、环境、服务数据四个方面，从图书馆的虚拟空间角度，阐述了服务系统的组成，包括资源、工具、环境、服务形式和服务形式。图书馆元宇宙智慧服务系统将从用户、资源、服务、评价、社区等多个方面重新构建和深度融合，从而形成自身独特的组成元素。其内容主要有以下四个方面。

（1）共同体伙伴。元宇宙中的使用者属于现实空间、具有真实身份的，并在多个虚拟空间中具有多种数字身份的、具有现实空间与虚拟空间所具有的行为特性。在元宇宙视野下，使用者可以通过虚拟空间和真实的世界，与其它使用者进行沟通，打破现实的限制，建立更加多元化的合作关系。主要包括，虚拟伙伴，也就是通过智能技术创造出来的虚拟形象；全息伴侣，也就是其它使用者通过真实镜像进行沟通。

（2）智能设备。作为图书馆元宇宙服务系统的基础，智能设备是数据收集、存储、分析和应用的重要工具。具体包括各类感知设备，如AI物联网、边缘计算中心、GPS定位器、传感器等。使用者可以通过佩戴不同的感官装置，来制造出对身体的操控，从而进行可视化动态地显示出动作的效果，从而达到“人体的延伸”。

（3）数据中心。数据中心的目标是为图书馆元宇宙数据服务系统架构的运行提供数据支持，实现智慧图书馆实体的其外部环境、历史数据、数据进行动态分析，从而提高图书馆的服务水平。另外，还可以将图书馆元宇宙中的海量数据进行集中、存储，使资产数字化。

（4）虚拟交互情境。虚拟交互情景能够主动地激发使用者的各种感官，从而达到多重感知的互动。在这个环境下，使用者可以自由地组合创作、变更场景布置、自由地将个人空间活动与社区合作伙伴的行为相结合，并通过深入的数据挖掘和分析，为使用者提供可视化分析报告。

（三）信用评估下的数字身份构建用户图书馆数字化身

图书馆的智慧化阅读是互联网时代的一大趋势，物理空间的读者服务是图书馆的基本要素，智慧阅读是图书馆未来发展的新趋势，而元宇宙模式下的“虚拟世界”则是图书馆智慧化发展的突破口。元宇宙是一种超现实的虚拟空间，它可以同时存在多个不同的空间，这是现实中所不能做到的，但在元宇宙中，不同的空间可以同时存在，也可以相互融合，形成一个新的宇宙。在这个虚拟的世界里，使用者有一个独特的数码标识，确保生活，社交，阅读，交易等在每一个都参与在虚拟的世界。利用专用密钥对用户的数字标识进行管理，保证了用户的身份信息不外泄，不依靠任何特殊的系统，具有很高的安全性。但是，虚拟世界中的数字身份是有契约限制的，基于智能合约技术，构建了一个虚拟契约管理系统，用户需要维持自己的信誉，并根据合同条款进行虚拟化。在图书馆元宇宙中，读者的发展受到了智能契约的制约，读者的阅读和社交活动将会对现实生活产生直接的影响，而数字化阅读将会是现实的发展方向，从而实现虚拟和现实的共存，共同进步的阅读服务新模式。

（四）安全有效的经济体系催生分布式资源保障新模式

智能契约、非同质代币（NFT）可以为元宇宙内的虚拟货币的权益确认、流通、保护和管理，建立分布式的、去中心化的资源保证模型。而且，经济系统不仅要保护金钱，还要保护知识，而且使用者在UGC中产生的原始资讯也是必须加以保护的。在图书馆元宇宙中，作者所创建的文化知识，就像货币经济那样，被识别、加密、保护，并由智能契约来保护自己的知识和信息。在信息交流过程中，使用者可以通过购买、兑换等方式来构建虚拟世界的经济系统。在虚拟世界中，如果对虚拟货币进行规范管理，将会对真实的经济产生直接的推动作用，从而推动真实的经济发展。所以，在新的时代，虚拟与真实的结合，将会成为经济体制的重要发展方向。

（五）区块链技术在全智慧图书馆中的应用

区块链技术是一种可以让使用者追踪数字代币的来源及所有权的分布式记账方法。在全智慧图书馆的发展过程中，区块链技术一直扮演着关键的角色。区块链技术能够利用时间轴来决定数字孪生图书馆内的虚拟数字资源的初始上传时间，并利用全节点认证、不可篡改等特点来验证其真实性，从而有效地解决了数字孪生图书馆中数字资源的产权问题。图书馆馆际沟通、作者与图书馆的直接协作、数字资源流通、图书馆资源的区块链等都可以通过建立数字孪生图书馆的联盟链来实现。

区块链技术具有去中心化、透明可信、不可篡改、数据加密保护等特性，这些特性都是基于区块链技术的优势，其能对数据进行确权证明，并将数据进行溯源。在全智慧图书馆中使用区块链技术能够实现以下三个方面的功能：第一，在图书馆的业务中使用区块链技术实现了业务流程的数字化，从而减少纸质文件的使用以及管理成本；第二，在全智慧图书馆中应用区块链技术可以对数据进行确权证明，并实现数据共享和业务流程上链，提高了信息传播和处理效率；第三，通过区块链技术对数据进行溯源证明之后能够保障数据安全以及数据质量可控。从上面三个方面来看，以区块链为核心技术的智慧图书馆具有安全、可靠、透明可信等特点。

（六）读者成为知识创作主体

个人知识空间。元宇宙自身是一个不断开放的空间，元宇宙的开放和共享使得它能够为使用者提供更多的内容。这就意味着，以元宇宙为基础的图书馆，也为知识创造提供了新的途径。在元宇宙中，读者可以通过图书馆的馆藏资源，在元宇宙中建立自己的知识空间。这是一个以元宇宙图书馆为基础的虚拟世界，读者可以在虚拟世界中创作和发表原始的数码知识，而这些知识的创作都是基于虚拟的。因此，在元宇宙中，读者的知识空间的数字化创作和元宇宙中的图书馆有着高度的联系，不仅增强了元宇宙图书馆的参与意识，而且还为图书馆转型注入了新的动力。

共享阅读空间。Secondlife社交平台为我们提供了一个元世界的雏形，但是Secondlife的核心在于将三维模型和互联网结合起来，让读者通过键盘鼠标进入到虚拟图书馆中，缺少了身体的互动，就阅读而言，这与传统的数字图书馆没有太大区别。而元宇宙的全智能图书馆，则是将规则与算法、区块链与数字货币、UGC与虚拟现实等技术相融合，通过数字孪生技术，构建一个数字孪生图书馆，让使用者能够在家中运用物理感知与虚拟现实技术。Secondlife中的元宇宙图书馆对数字化转型、开放获取资源的整合等问题进行了思考。元宇宙的图书馆，可以利用Secondlife的图书馆，加上一些基础技术，结合实体模型，来弥补Secondlife的实时渲染、交互、低延迟等缺点，从而实现了元宇宙的图书馆。在此全民线上图书馆，可以构建一个分散的多层次的共享空间，丰富其服务范围，并加入更多的虚拟学习、办公、社交、娱乐等虚拟环境，使得元宇宙的图书馆服务方式更具综合性。

三、结语

元宇宙的产生，为今后的图书馆形式改革提供了新的思考。虽然元宇宙现在还没有被实现，但是它的基本技术已经应用到了我们的日常生活中。新技术在新的领域中的运用，不可避免地会遇到很多问题，虽然它可能导致人类乃至整个社会的秩序发生变化，但是它同时也为图书馆提供了新的机会。因此，图书馆必须密切关注新技术的出现，在应用元宇宙的过程、方法、程序和底层逻辑等方面，必须认真思考，并积极地采用新技术，并将其底层技术应用到图书馆的建设中。元宇宙若能实现，则整个智慧图书馆也将随之发生变化。