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〔摘 要〕本文从可视化网上书店ZOOMii谈起,介绍了虚拟现实技术的发展和现状,探讨了其在数字图书馆系统中的应用,如人机交互界面,参考咨询,数字资源建设等方面。指出VR技术在数字图书馆中的应用,将对读者服务产生深远影响。
〔关键词〕数字图书馆;虚拟现实;虚拟图书馆
〔中图分类号〕G250.76 〔文献标识码〕B 〔文章编号〕1008-0821(2009)07-0098-04
From Visualized Virtual Bookshop to Virtual Library
——The Using of Virtual Reality in Digital LibrarySu Dongchu
(Library,Pingdingshan Normal College,Pingdingshan 467002,China)
〔Abstract〕In this paper,the development and present situation of“Virtual Reality”was introduced,its using in digital library was discussed,including man-machine conversation,consultation and construction of digital resources etc.It also indicated that the using of VR in digital library would bring far-reaching effects.
〔Key words〕digital library;virtual reality;virtual library
2008年6月,加拿大人Chris Thiessen发布了名为Zoomii的网上书店。访问这个虚拟书店,如同走进摆满图书的实体书店(满墙按类摆放、展示书封的图书),在书店中随便逛(用鼠标放大缩小、上下左右移动),从书封看有点意思的拿下来翻一下(点击看详细信息),再决定是否购买(图1)[1]。
随着网络和三维技术的发展,一些采用WEB3D(网络三维)技术的应用也诞生,比如“虚拟紫禁城”[2]、“虚拟校园等”[3],在这些虚拟场景里面,人们可以像在真正的场景中游览一样,查看周围的环境信息。
这些技术的出现和应用,标志着一种新的WEB交互方式的诞生,而支持其实现的底层技术,则是目前方兴未艾的虚拟现实技术。
1 虚拟现实技术简介
1.1 虚拟现实技术的概念
虚拟现实(英文名Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物[4]。
VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。
概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
1.2 虚拟现实技术的发展和应用
虚拟现实技术经过多年的发展,尤其是随着WEB的发展,目前已经取得了一定的发展。图1 ZOMMii网站演示截图
从开发工具上来讲,已经出现了许多优秀的专业开发工具,比如3DS Max、OpenGVS、Quest3D、以及国产的VRP等,有些产品甚至已经细化到针对不同的应用提供不同的工具包。同时,随着游戏产业的繁荣,一些专门应用于游戏开发的3D引擎和开发技术也逐渐被借鉴、引入到VR的开发中来,比如常用的OpenGL、烘焙贴图技术等。
从应用上来讲,VR技术已经应用到我们生活的许多方面,典型的应用比如:
1.2.1 在城市规划中的应用
VR不仅可以给用户带来身临其境的体验感,而且能搜集规划数据,规避城市规划的风险。
1.2.2 在医学中应用
VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。
1.2.3 在娱乐、艺术与教育方面的应用
丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。
1.2.4 在军事与航天工业的应用
模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。目前,我国的军队也已开始采用VR技术作为军事训练的补充手段。
1.2.5 在室内设计中的应用
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。目前,采用VR技术做出的设计效果图,几乎已经逼近真实环境的照片效果。
1.2.6 在工业仿真中的应用
当今世界工业已经发生了巨大的变化,大规模人海战术早已不再适应工业的发展,先进科学技术的应用显现出巨大的威力,特别是虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革命。虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。
1.2.7 在文物古迹中的应用
利用虚拟现实技术,结合网络技术,可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。使用虚拟现实技术可以推动文博行业更快地进入信息时代,实现文物展示和保护的现代化。
尽管VR技术目前已经得到了很大的发展,并应用到了我们生活工作的方方面面,但是遗憾的是,在图书馆界,VR技术的应用到目前为止却仍然是一片空白。因此,如何发挥这项技术的威力,使之更好的为我们构建新一代的数字图书馆系统服务,是本文探讨的核心问题。
2 虚拟现实技术在图书馆中的应用
任何技术的应用,基本上都离不开图书馆业务的两大核心:“资源”和“服务”,因此本文将从这两方面探讨VR技术在我们构建数字图书馆系统中的应用。
2.1 VR技术在数字图书馆资源构建方面的应用
从传统的图书馆到数字化图书馆,图书馆的馆藏资源类型虽然经历了从以传统的纸质类型为主到数字类型并重的转变,但是存在着诸如形式单一、整合度低等缺点,而应用VR技术的数字资源,则没有这些不足,具体包括以下几个方面的优点:
〔关键词〕数字图书馆;虚拟现实;虚拟图书馆
〔中图分类号〕G250.76 〔文献标识码〕B 〔文章编号〕1008-0821(2009)07-0098-04
From Visualized Virtual Bookshop to Virtual Library
——The Using of Virtual Reality in Digital LibrarySu Dongchu
(Library,Pingdingshan Normal College,Pingdingshan 467002,China)
〔Abstract〕In this paper,the development and present situation of“Virtual Reality”was introduced,its using in digital library was discussed,including man-machine conversation,consultation and construction of digital resources etc.It also indicated that the using of VR in digital library would bring far-reaching effects.
〔Key words〕digital library;virtual reality;virtual library
2008年6月,加拿大人Chris Thiessen发布了名为Zoomii的网上书店。访问这个虚拟书店,如同走进摆满图书的实体书店(满墙按类摆放、展示书封的图书),在书店中随便逛(用鼠标放大缩小、上下左右移动),从书封看有点意思的拿下来翻一下(点击看详细信息),再决定是否购买(图1)[1]。
随着网络和三维技术的发展,一些采用WEB3D(网络三维)技术的应用也诞生,比如“虚拟紫禁城”[2]、“虚拟校园等”[3],在这些虚拟场景里面,人们可以像在真正的场景中游览一样,查看周围的环境信息。
这些技术的出现和应用,标志着一种新的WEB交互方式的诞生,而支持其实现的底层技术,则是目前方兴未艾的虚拟现实技术。
1 虚拟现实技术简介
1.1 虚拟现实技术的概念
虚拟现实(英文名Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物[4]。
VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。
概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
1.2 虚拟现实技术的发展和应用
虚拟现实技术经过多年的发展,尤其是随着WEB的发展,目前已经取得了一定的发展。图1 ZOMMii网站演示截图
从开发工具上来讲,已经出现了许多优秀的专业开发工具,比如3DS Max、OpenGVS、Quest3D、以及国产的VRP等,有些产品甚至已经细化到针对不同的应用提供不同的工具包。同时,随着游戏产业的繁荣,一些专门应用于游戏开发的3D引擎和开发技术也逐渐被借鉴、引入到VR的开发中来,比如常用的OpenGL、烘焙贴图技术等。
从应用上来讲,VR技术已经应用到我们生活的许多方面,典型的应用比如:
1.2.1 在城市规划中的应用
VR不仅可以给用户带来身临其境的体验感,而且能搜集规划数据,规避城市规划的风险。
1.2.2 在医学中应用
VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。
1.2.3 在娱乐、艺术与教育方面的应用
丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。
1.2.4 在军事与航天工业的应用
模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。目前,我国的军队也已开始采用VR技术作为军事训练的补充手段。
1.2.5 在室内设计中的应用
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。目前,采用VR技术做出的设计效果图,几乎已经逼近真实环境的照片效果。
1.2.6 在工业仿真中的应用
当今世界工业已经发生了巨大的变化,大规模人海战术早已不再适应工业的发展,先进科学技术的应用显现出巨大的威力,特别是虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革命。虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。
1.2.7 在文物古迹中的应用
利用虚拟现实技术,结合网络技术,可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。使用虚拟现实技术可以推动文博行业更快地进入信息时代,实现文物展示和保护的现代化。
尽管VR技术目前已经得到了很大的发展,并应用到了我们生活工作的方方面面,但是遗憾的是,在图书馆界,VR技术的应用到目前为止却仍然是一片空白。因此,如何发挥这项技术的威力,使之更好的为我们构建新一代的数字图书馆系统服务,是本文探讨的核心问题。
2 虚拟现实技术在图书馆中的应用
任何技术的应用,基本上都离不开图书馆业务的两大核心:“资源”和“服务”,因此本文将从这两方面探讨VR技术在我们构建数字图书馆系统中的应用。
2.1 VR技术在数字图书馆资源构建方面的应用
从传统的图书馆到数字化图书馆,图书馆的馆藏资源类型虽然经历了从以传统的纸质类型为主到数字类型并重的转变,但是存在着诸如形式单一、整合度低等缺点,而应用VR技术的数字资源,则没有这些不足,具体包括以下几个方面的优点: