AI时代高校图书馆VR技术应用,该文是高校图书馆类本科毕业论文范文和高校图书馆和技术应用和时代相关论文怎么写.
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[摘 要]对虚拟现实技术应用现状、内涵、特征等进行具体阐释,深入分析VR技术优势及其与高校数字图书馆的结合模式.探讨了基于VR技术的高校数字图书馆的建设和发展思路,主要研究了智能时代VR技术在高校图书馆空间虚拟场景重构、图书馆资源场景构建及创新服务等方面的应用,为高校图书馆数字化建设和服务提供参考.
[关键词]人工智能虚拟现实可视化高校图书馆
[分类号]G258.6
1 引言
人工智能技术的应用领域不断扩大,智联网、专家系统、虚拟现实技术等应用于高校图书馆中,高校图书馆数字化建设向智能化、智慧化方向深度融合发展[1].图书馆新技术与方法的研究一直是图书馆学领域的重点研究内容,VR技术综合运用计算机图形图像学、多媒体技术、传感技术、网络技术、人工智能技术等,对人体的视觉、触觉、听觉、动觉等多感官功能进行模拟,构建虚拟场景,让体验者沉浸在计算机处理构建的虚拟环境中,并通过肢体、自然语言等实时交互,利用头盔式可穿戴设备、数字手套等传感器和显示设备来增强交互感、真实感,让使用者处于一个多维度的信息空间内.VR技术是AI时代出现的重要关键技术之一,如何充分发挥VR技术在数字图书馆建设和管理实践中的应用优势,将成为高校图书馆数字化、智能化、智慧化建设进程中关注的热门研究课题.
2 高校图书馆VR 技术应用现状
VR技术广泛应用于各个领域,显示出独特的技术优势,随着应用扩展和技术创新驱动,VR技术在高校图书馆的开发应用也亦深入.国外VR技术侧重于商业领域,大多图书馆联合建立虚拟空间,将数字资源进行聚合[2].国内图书馆则侧重于提供虚拟场景漫游和浏览服务等,运用VR技术进行三维场景建模,构建仿真3D虚拟场馆,集成虚拟空间系统、信息检索、参考咨询服务、协助导航、漫游服务、资源构建、新生入馆教育、业务培训等功能,建立一套功能完备的高校图书馆虚拟仿真平台.
目前,我国高校图书馆也在积极开发、探索和实践VR技术的应用,如清华大学图书馆、上海交通大学图书馆、武汉大学图书馆、哈尔滨工程大学图书馆等,都具有较为成功的VR 技术应用建设案例.其中,哈尔滨工程大学图书馆构建基于WEB馆藏图书定位系统VR应用平台,空间场景、书架及图书位置信息等按照真实环境进行实际比例三维建模.目前,由于受VR硬件设备及软件开发方面成本的制约,VR技术在高校图书馆的应用及普及率还不高,从另一个角度来看,反映出VR技术在高校图书馆应用前景和规模非常巨大.
3 VR 技术的内涵与特征
3.1 VR技术的内涵
VR是一种高端的人机接口,可进行人机之间的交互,通过计算机系统创建包含实时信息、三维静态图或运动物体的完全仿真的虚拟空间环境,这个环境既可以是虚拟构想的三维可视化环境,也可以是对客观事物的三维空间重构,实现空间元素按照规则与使用者进行交互.运用VR技术,通过人机交互接口来对特定环境重构再现,用户通过自然环境接受或响应模拟环境中出现的感官一体化多重传感,与虚拟环境中的事物来进行行为和思想等方面的实时模拟和交互.
VR构造的虚拟环境一种是真实世界的重构再现,如“数字敦煌”VR 项目,主要对敦煌真实的石窟、建筑等进行虚拟重建,以及对损坏的壁画进行计算机修复、还原[3].齐白石的虾、梵高的星空、古希腊的胜利女神雕塑等都可以利用虚拟现实技术把经典景象呈现给现场观赏者,产生共鸣或交流.另一种是完全虚拟的环境,如虚拟展览馆、虚拟会议室、虚拟图书等,运用VR 技术可以实现不同角度、不同位置的实时变化的体验和观察.
3.2 VR技术的特征
美国学者Burdea和法国学者Coiffet 在1993年世界电子学会上提出VR系统及其应用具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）、多感知性（Imagi?nation）三个突出的特征[4].为使参与者有“真实”的体验,需要传感及现实等硬件相关设备的支持,如头戴式显示设备与控制手柄,带上VR头盔,参与者作为主角的意识、注意力都会被锁定在虚拟空间中,很难抽离出来.虚拟现实环境,人们可通过手势、动作、表情、语音甚至眼球或脑电波识别进行多维的信息交互,同时参与者在虚拟世界中执行动作时,会得到遵循一定规律的反馈.如当有一瓶矿泉水从桌面上掉落时,你就会主动伸手接住它,可以使它有不同角度和距离的位移.由于VR系统中装置有感官传感及反应设备,因此参与者在人机交互过程中,可获得真实的多重感知.
4 VR 技术在空间场景构建虚拟漫游导航服务应用
利用VR 技术构建虚拟的高校图书馆空间环境,开发基于桌面云VR的虚拟漫游系统,通过图形图像处理技术、多媒体及网络技术等,为读者提供一个在系统中漫游虚拟图书馆空间平台,使其动态了解馆舍布局、设备配置、资源分布等图书馆物理功能结构,便于读者快速了解、熟悉图书馆各项功能、服务和流程.
高校图书馆虚拟场景以空间分布结构进行三维建模和场景仿真,实现动态漫游服务.运用VR技术对图书馆空间场景设计、多维呈现,通过这种实时、多维度的视觉环境呈现技术,让入馆读者,尤其是首次入馆读者可以更加方便、直观、快速地了解和熟悉图书馆的空间布局、功能结构和馆藏分布等信息.
在设计图书馆空间场景虚拟重构时,应注重其艺术特征与人际交互的功能实现,需深入、完整掌握图书馆空间规划及分布的实际三维结构,把握整体协调性,使结构的实用性得到充分的发挥.与网络游戏虚拟场景不同,空间重构要设计准确,客观反映现实,同时要做到对相关信息做出实时反应,空间虚拟漫游的过程和人机关系的确立是建立在空间沉浸感和人机交互性两大特性之上.
VR技术创建的图书馆空间虚拟环境中,数据头盔方便读者以不同角度观察空间构造,数据手套可随时操纵改变虚拟场景中物体的位置,通过计算机操作界面直接进入图书馆虚拟三维空间,进行空间场景漫游,实现人机实时互动.高校图书馆虚拟空间场景重构设计流程如图1所示.
完成图书馆空间场景重构后,读者开始漫游场景,从虚拟空间场景全貌开始,通过各个节点的设置或操作进入到具体的每一个空间细节,同时相应区域和位置的信息应得到展示和表达.漫游体验路线可有管理员预先设定,也可以有读者自主操作,从而带来最佳的空间漫游体验效果.
5 VR 技术在信息资源建设与整合服务中的应用
网络环境下高校图书馆数字化的建设和发展,利用新的信息技术对馆藏资源的数字化资源的组织、挖掘和整合,为读者提供了高效、便捷的信息资源服务.信息资源建设是高校数字化图书馆的核心和支撑,在信息资源建设、信息服务、教育科研等方面数字图书馆具有独特的功能优势.但是,从当前高校整体图书馆数字化建设情况来看,提供给读者利用的信息资源,几乎是由字符生成的文字、二维图形图像等平面信息的形式进行表现,缺少三维立体化的信息资源表达形式,利用VR技术来提升高校图书馆服务水平和质量的重要目标还没有达到.
运用VR技术构建高校图书馆信息资源,将传统的信息资源经过数字化处理,还原文献的原始风貌,立体形象再现纸质文献的物理形态显示给读者,并能与读者实时交互,不受时空限制.VR技术对传统的纸质资源进行环境和主体的三维虚拟,读者通过VR可穿戴、传感、操作和显示设备实现多感的交互,得到真实的纸质阅读体验,既尊重了读者纸质阅读的习惯,增加馆藏资源的数量,同时最大化节约了图书馆的馆藏空间.同时方便馆员通过VR环境掌握馆藏动态,方便信息资源建设和管理.
大学数字图书馆国际合作计划CADAL项目就是一项虚拟技术在数字资源建设应用的成功案例,VR技术在CADAL项目中主要应用于虚拟阅读、古籍资源、资源评价与推介等3个方面[5].在构建的虚拟阅读现实场景中,读者可以获取数字馆藏文献信息,只需把鼠标放在数字文献上,模拟真实的翻书动作和效果,系统将文献信息呈现给读者,读者即可在模拟环境中打开文献进行阅读,给读者带来阅读纸质资源时的体验.基于VR技术,高校图书馆对古籍资源进行虚拟化,读者可在虚拟的图书场景中访问浏览古籍资源,体验与古籍亲密接触的文化之旅.借助于VR技术对高校图书馆古籍资源的利用和服务方式,解决了传统图书馆对古籍“藏”与“用”之间的问题.VR构建的高校图书馆场景中,读者可以主动参与到图书资源的推荐服务当中,读者在虚拟阅读的同时可以进行资源的评注、标注、交流等.制定激励读者分享知识信息,添加评注,互相推荐的积极性奖励措施,以便更好的实现读者之间的主动式资源推荐.
6 VR 技术在创新服务中的应用
6.1 可视化信息及馆藏目录检索创新服务
信息可视化在高校数字图书馆是一种创新应用,为方便人机交互,将信息形象、可视化进行显示,充分发挥读者主动性、创造性、灵活的检索信息.VR技术结合可视化技术,三维构造使其图形化,实现信息检索的可视化.将信息资源、用户需求、检索模型各种语义关系进行图形转换,以三维可视化显示结果,利用VR技术在信息检索功能,可视化参与信息检索和浏览的全过程创新应用,丰富了检索的手段和内容,将复杂信息内容聚合,得到的检索结果更加直观、生动、形象.以大连海洋大学为例,开发建设的海洋食品工程国家虚拟技术平台,按照食品工厂或者海藻各类生产车间实际工艺和生产流程对设备结构、流水线及操作虚拟仿真,包括对每个设备部件的具体位置、结构、颜色等参数进行模型构建,消化罐、搅拌器、反应皿、传感器等设备的组装和拆装的操作步骤3D展示,对生产流程和动态变化过程,包括传质、浸泡、过滤、消化、钙化、干燥单元操作等进行虚拟仿真.利用工程虚拟技术仿真平台,读者如同在实验室或者生产工厂现实环境中,可以身临其境地获取信息资源和实验技能.
可视化技术支持图书馆OPAC检索应用服务功能,可以提供可视化的信息过程检索、知识发现、过滤,能够找出信息节点及知识体系中关联关系与特征.VR技术在高校数字图书馆信息检索可视化的应用,让信息检索的过程更加友好交互,直观透明,读者自然融入到信息检索和浏览过程,帮助读者资源检索,挖掘知识和信息的内在联系,提高信息检索的查找速率和准确度.此外,VR技术在高校数字图书馆三维可视化信息建设应用中,还可以对馆藏文献、*具体位置等信息进行标定,将其房间、书架三维馆藏环境、具体方位及查找路线等信息实时、生动、立体化的显示给读者.
6.2 虚拟参考咨询创新服务
参考咨询服务作为高校图书馆服务功能重要组成单元,为读者提供全方位的信息服务.从传统到馆参考咨询方式发展到数字图书实时在线、可视互动咨询,其形式、内容、质量和效果也发生了巨大的变化.VR技术创新应用于高校图书馆参考咨询服务,充分发挥多感知、交互体验、可视沉浸的特点,能够较好的解决互动性不高及无法实现多人异域数字参考咨询的难题.
通过VR技术构建与现实同样的“图书馆”虚拟场景,参考咨询馆员与读者进入虚拟场景进行在线“面对面”更加直观、生动的交流、咨询,这种模式使双方的咨询目的更加明确、直观.分布式VR技术支持多人异地实时可视化的交互功能,在高校图书馆参考咨询服务应用中,可以安排学科领域专家、服务馆员虚拟化身等在虚拟空间中活动,为读者提供参与咨询服务,从而摆脱当前时空的制约因素.这种创新咨询服务模式,可以有效提升读者信息咨询、接受参考咨询服务的积极性,拓展数字图书的服务内容.
7 结语
随着信息技术的不断发展,人工智能时代将VR技术运用于高校图书馆数字化建设,是其实现发展和转型的主要趋势,使图书馆与读者交互方式发生了变化,读者可以在一个虚拟现实场景中漫游图书馆空间、馆藏资源和阅览环境,进行在线“面对面”的参考咨询等.高校图书馆应充分发挥VR技术的巨大优势,提高其数字化建设的水平,为读者提供更加高质量的创新服务,体现出图书馆作为高校知识库的核心价值.
概括总结:该文是关于高校图书馆和技术应用和时代方面的高校图书馆论文题目、论文提纲、高校图书馆论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
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