黃 均
(遼寧中醫(yī)藥大學(xué),遼寧 大連 116600)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)在智能圖書(shū)館中個(gè)性化應(yīng)用的探究
黃 均
(遼寧中醫(yī)藥大學(xué),遼寧 大連 116600)
AR是一種利用附加的圖形或文字信息等虛擬信息,對(duì)周圍真實(shí)世界的場(chǎng)景進(jìn)行渲染增強(qiáng),讓虛擬信息與實(shí)體事物同時(shí)在同一個(gè)空間共存,實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的效果,從而增強(qiáng)人們對(duì)實(shí)體事物的認(rèn)識(shí)、理解和交互的高新技術(shù)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,以智能手機(jī)為硬件基礎(chǔ)的AR APP開(kāi)始將AR技術(shù)帶入到日常生活當(dāng)中。文章根據(jù)AR的特點(diǎn),在現(xiàn)階段高校圖書(shū)館業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,提出AR技術(shù)在圖書(shū)館中的個(gè)性化智能導(dǎo)航服務(wù)、光學(xué)字符識(shí)別、圖書(shū)智能排架及資源融合、基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的移動(dòng)AR技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館信息智能云推送服務(wù)以及AR技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館智能人臉識(shí)別系統(tǒng)等五個(gè)方面探討了AR技術(shù)在智能圖書(shū)館中的應(yīng)用。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù);智能圖書(shū)館;個(gè)性化服務(wù);大數(shù)據(jù)
AR技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新興技術(shù),其利用附加的圖形或文字信息等虛擬信息,對(duì)周圍真實(shí)世界的場(chǎng)景進(jìn)行渲染,讓虛擬信息與實(shí)體事物同時(shí)在同一個(gè)空間共存,實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的效果,從而增強(qiáng)人們對(duì)實(shí)體事物的認(rèn)識(shí)、理解和交互的高新技術(shù)。[1]
自從二十世紀(jì)九十年代 AR技術(shù)的概念被提出以來(lái),在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下傳統(tǒng)的 AR技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)、醫(yī)療、娛樂(lè)等行業(yè)蓬勃發(fā)展[2],但是由于AR技術(shù)對(duì)于硬件設(shè)備條件要求過(guò)高,AR技術(shù)還未真正應(yīng)用到普通民眾生活中。但隨著今年來(lái)科技的飛速發(fā)展,CPU、顯示器和GPS性能的大幅提升,尤其是自2012年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)元年以來(lái),智能終端的性能飛速提升和平民化,其已經(jīng)能夠滿足 AR技術(shù)的軟硬件需求和市場(chǎng)前景。伴隨著 AR技術(shù)的逐步成熟及其強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn),引起了歐美國(guó)家的圖書(shū)館的極大興趣,目前在歐美國(guó)家尤其是在美國(guó)一些大型圖書(shū)館已經(jīng)將 AR技術(shù)應(yīng)用到了圖書(shū)館的日常業(yè)務(wù)中。移動(dòng) AR技術(shù)使得圖書(shū)館與讀者之間有了一種新的溝通媒介,它可以使實(shí)體圖書(shū)館、虛擬圖書(shū)館(包括圖書(shū)館網(wǎng)站、APP、數(shù)字圖書(shū)館等)、移動(dòng)通信以及AR技術(shù)深度融合在一起,拓展了圖書(shū)館業(yè)務(wù),提升了讀者的體驗(yàn),為智能圖書(shū)館建設(shè)提供了一個(gè)行業(yè)解決方案。
AR智能圖書(shū)館系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)體圖書(shū)館和虛擬信息的無(wú)縫對(duì)接,從而達(dá)到增強(qiáng)讀者對(duì)圖書(shū)資料的相關(guān)信息的了解、認(rèn)知的目的,具有真實(shí)性、生動(dòng)性、實(shí)用性和實(shí)時(shí)互動(dòng)性的特點(diǎn)。AR智能圖書(shū)館的核心技術(shù)體系主要包括四個(gè)方面分別是:虛實(shí)融合的顯示技術(shù)、人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)、跟蹤定位技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析算法技術(shù)[3]。其中虛實(shí)融合的顯示技術(shù)關(guān)鍵包括:顯示屏的像素識(shí)別能力、顯示屏的3D加速和渲染能力,人機(jī)交互系統(tǒng)的關(guān)鍵包括;多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)、軟件前端的設(shè)計(jì)以及設(shè)備的人體科學(xué)設(shè)計(jì)。跟蹤定位技術(shù)的關(guān)鍵包括:高精度GPS信號(hào)的處理速度、3G/4G/WiFi通信的設(shè)計(jì)以及電子羅盤(pán)的精密度控制。大數(shù)據(jù)分析算法技術(shù)的關(guān)機(jī)包括:AR系統(tǒng)后臺(tái)的CPU性能強(qiáng)弱、GPU的處理能力以及數(shù)據(jù)分析算法的設(shè)計(jì)。
據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前在國(guó)內(nèi)各大高校、科研機(jī)構(gòu)和社會(huì)圖書(shū)館中尚未大規(guī)模使用 AR技術(shù),僅有的幾所高校僅僅使用 AR技術(shù)作為初期探索性試驗(yàn)并未向用戶開(kāi)放使用。絕大部分圖書(shū)館還是使用傳統(tǒng)的服務(wù)方式,讀者使用圖書(shū)館的方式也是以傳統(tǒng)為主,大部分讀者一般都親自去圖書(shū)館查找自己想要的資料,而查找的方式也相對(duì)單一,一般都是手動(dòng)查找,這樣不僅效率低下,而且準(zhǔn)確度也不高。信息的供需極度不平衡,讀者要找一份資料往往要花上很多時(shí)間、而圖書(shū)館的資源也不能夠有針對(duì)性地推送給讀者。有的圖書(shū)館雖然是配備了數(shù)字圖書(shū)館,但是由于目前數(shù)字圖書(shū)館所包含的信息面不夠廣,利用率不高,而且使用起來(lái)也不方便,用戶體驗(yàn)不佳,人機(jī)交互性差。所以根據(jù)調(diào)查七成讀者根本就不習(xí)慣用數(shù)字圖書(shū)館。另外據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)許多高校的數(shù)字圖書(shū)館的大部分功能均處于閑置狀態(tài),圖書(shū)館每年花巨額維護(hù)數(shù)字圖書(shū)館卻一直是處于閑置狀態(tài),這極大地浪費(fèi)了資源,而 AR技術(shù)這一新興便捷的技術(shù)大部分的圖書(shū)館員和讀者表示都不清楚,這是亟待解決的行業(yè)問(wèn)題。
如今在國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略環(huán)境下,各種更為先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)已應(yīng)用到圖書(shū)館服務(wù)中。AR技術(shù)使圖書(shū)館與用戶之間有了一種新的溝通媒介,AR技術(shù)為圖書(shū)館紙質(zhì)與數(shù)字館藏帶來(lái)了意義深遠(yuǎn)的機(jī)會(huì)。它可以使實(shí)體圖書(shū)館、虛擬圖書(shū)館結(jié)合起來(lái),在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下,對(duì)傳統(tǒng)圖書(shū)館的發(fā)展起到了很大的作用,使傳統(tǒng)圖書(shū)館轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能圖書(shū)館,開(kāi)創(chuàng)圖書(shū)館服務(wù)的新方式,將會(huì)給圖書(shū)館服務(wù)帶來(lái)一次大革命。
4.1AR技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館個(gè)性化智能導(dǎo)航和圖書(shū)個(gè)性化定位服務(wù)
在國(guó)家科教興國(guó)的戰(zhàn)略環(huán)境下,國(guó)內(nèi)的圖書(shū)館面積越來(lái)越大,目前國(guó)內(nèi)圖書(shū)館的布局較為分散,且大多都缺乏有效的路徑指引,這種功能上的不足讓讀者查找資料的效率大大降低,也降低了讀者的閱讀體驗(yàn)。隨著以Google地圖為代表的電子地圖技術(shù)和地理位置服務(wù)(LBS)技術(shù)的快速發(fā)展,以及移動(dòng)通信技術(shù)的革新,已經(jīng)有少部分大型圖書(shū)館嘗試性地開(kāi)發(fā)了圖書(shū)館電子地圖導(dǎo)航系統(tǒng)。LBS應(yīng)用結(jié)合AR技術(shù),能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)時(shí)的路徑指向,用戶體驗(yàn)更加生動(dòng)。圖書(shū)館使用 QR碼標(biāo)識(shí)系統(tǒng)來(lái)對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)記和定位,讀者通過(guò)在數(shù)字圖書(shū)館中檢索自己想要找的資料,然后數(shù)字圖書(shū)館WEB端結(jié)合館藏資源位置數(shù)據(jù)庫(kù)給出相應(yīng)的QR碼,讀者通過(guò)AR應(yīng)用終端拍攝QR碼獲得相應(yīng)的路線指導(dǎo)方案,讀者再通過(guò)貼紙書(shū)架上的位置 QR信息碼即可隨時(shí)更新和校正路線,即時(shí)獲得相關(guān)的地圖指引和導(dǎo)航信息,通過(guò)這樣的方式高效率地引導(dǎo)讀者找到自己想要找的書(shū)本和資料。利用圖書(shū)館的LBS服務(wù),讀者也可以在館內(nèi)使用手機(jī)搜索圖書(shū),LBS系統(tǒng)根據(jù)讀者的當(dāng)前位置,定位到讀者要找的文獻(xiàn)資料具體位置,為讀者提供前往目標(biāo)圖書(shū)的指引行進(jìn)路線,幫助讀者快速找尋到自己所要找的資料。這種實(shí)體圖書(shū)+WEB+APP深度融合的三位一體圖書(shū)定位方案極大地提升了讀者的閱讀體驗(yàn)和查找效率。
4.2AR技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)字符識(shí)別(OCR)
美國(guó)一家軟件公司在四年前開(kāi)發(fā)了一款基于 AR技術(shù)的光學(xué)字符識(shí)別(OCR)翻譯軟件,用戶點(diǎn)開(kāi)AR APP后,只要將攝像頭對(duì)準(zhǔn)要識(shí)別的文字,手機(jī)屏幕上馬上就會(huì)浮現(xiàn)翻譯之后的語(yǔ)言文字[4]。AR APP可包含識(shí)別、翻譯、替代的功能,使用非常簡(jiǎn)便,它利用OCR技術(shù)識(shí)別文字,再通過(guò)字典進(jìn)行查找翻譯,然后使用 AR技術(shù)將翻譯過(guò)的文字覆蓋在原有文字上。目前這項(xiàng)技術(shù)已被蘋(píng)果公司買(mǎi)斷專利,將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到IOS系統(tǒng)的光電識(shí)別項(xiàng)目。而該技術(shù)目前國(guó)內(nèi)成熟的僅有金山公司的金山詞霸APP。
使用OCR技術(shù)的AR應(yīng)用不僅可以使讀者更好地理解所閱讀的內(nèi)容,同時(shí)還高效率地拓展了讀者的學(xué)習(xí)資源,極大地提升了閱讀體驗(yàn)。尤其是對(duì)于語(yǔ)言障礙的讀者建筑金山詞霸這樣的光電識(shí)別軟件學(xué)習(xí)非母語(yǔ)類的資料會(huì)更有效率。圖書(shū)館可以與成熟的OCR技術(shù)提供商進(jìn)行深度合作,將AR技術(shù)與OCR技術(shù)深度結(jié)合,提升讀者的閱讀效率和體驗(yàn)。
4.3AR技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)智能排架及資源融合
將 AR技術(shù)的定位導(dǎo)航功能和光點(diǎn)識(shí)別功能深度結(jié)合起來(lái)可以實(shí)現(xiàn)新的圖書(shū)定位功能,可以極大地減輕圖書(shū)館員整理書(shū)架的繁瑣工作的負(fù)擔(dān)。美國(guó)邁阿密大學(xué)圖書(shū)館就利用這一技術(shù)有效地解決了圖書(shū)排架的繁瑣工序[5]。該AR軟件依賴于書(shū)本上的一個(gè)特殊的 QR碼,采取自動(dòng)和批量識(shí)別的處理機(jī)制,對(duì)圖書(shū)的排架情況進(jìn)行快速核對(duì)。圖書(shū)館員通過(guò)智能手機(jī)或者平板電腦的攝像頭掃描書(shū)架,該 AR應(yīng)用就可以即時(shí)地在屏幕上顯示哪本書(shū)亂架了,然后在相應(yīng)的圖書(shū)書(shū)脊上出現(xiàn)一個(gè)紅色的“X”,并顯示方向箭頭,指向正確的位置。除了智能排架功能,該應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)清點(diǎn)藏書(shū)的功能[6]。
從以上的事例給我們啟示,雖然上述的 AR應(yīng)用還沒(méi)有大面積地普及應(yīng)用,但是它利用 AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)智能排架確實(shí)是一次超前的技術(shù)創(chuàng)新和大膽嘗試。我們不僅可以利用AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)智能排架,還可以通過(guò)掃描書(shū)架上的QR碼,實(shí)時(shí)地獲取當(dāng)前圖書(shū)館的相關(guān)館藏?cái)?shù)據(jù);掃描書(shū)脊上的 QR碼,可以鏈接館藏電子書(shū),亦可指向外部的電子書(shū)數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)也可以利用圖書(shū)館的CRM(客戶關(guān)系管理)端的自動(dòng)化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
此外,在當(dāng)今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)格局的時(shí)代下還可以利用 AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館印本資源和數(shù)字資源的融合集成展示,實(shí)現(xiàn)讀者的閱讀數(shù)據(jù)都存在云端,讀者在圖書(shū)館閱讀部分印本資料以后,回到家中可以利用移動(dòng)終端繼續(xù)接著閱讀相應(yīng)的圖書(shū)資料。這種線上與線下緊密結(jié)合的閱讀機(jī)制簡(jiǎn)化了讀者的信息檢索,增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)??梢哉f(shuō)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,大多數(shù)圖書(shū)館都保持著印本館藏和數(shù)字館藏的符合圖書(shū)館形態(tài),利用移動(dòng) AR技術(shù)促進(jìn)信息資源的融合和集成是建設(shè)智能圖書(shū)館的一個(gè)新的技術(shù)思路和解決方案。
4.4基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的 AR技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館信息智能云推送服務(wù)
AR系統(tǒng) CRM(客戶關(guān)系管理)端基于圖書(shū)館借閱產(chǎn)生的大數(shù)據(jù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過(guò)對(duì)讀者的閱讀社會(huì)關(guān)系、閱讀內(nèi)容等數(shù)據(jù)的采集與分析,能夠精準(zhǔn)判斷讀者的身份、需求、目的,洞察用戶最新的科研走向[7],結(jié)合用戶相關(guān)歷史借閱數(shù)據(jù),推斷其借閱習(xí)慣與借閱趨勢(shì),再利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),定制與其借閱相關(guān)聯(lián)的文獻(xiàn)資源。采用云推送機(jī)制,根據(jù)用戶的使用習(xí)慣推斷用戶興趣或者愛(ài)好,及時(shí)、有針對(duì)性地給用戶推送一些最新的書(shū)刊、資料等。有效提升了圖書(shū)館在科研、教育領(lǐng)域中的作用,為科研教育工作者提供更多有價(jià)值的信息,提高服務(wù)的針對(duì)性、有效性和質(zhì)量。
AR系統(tǒng)也可以根據(jù)讀者的借閱數(shù)據(jù)分析,判斷讀者圖書(shū)借閱的總體趨勢(shì)、各類借閱圖書(shū)的分布、近期借閱的熱門(mén)圖書(shū)等,利用大數(shù)據(jù)對(duì)圖書(shū)館館藏資源進(jìn)行有效評(píng)估,預(yù)測(cè)出讀者的關(guān)注熱點(diǎn),并根據(jù)圖書(shū)資源的評(píng)價(jià)意見(jiàn),有效評(píng)估圖書(shū)館已經(jīng)有的文獻(xiàn)資源的質(zhì)量以及讀者對(duì)未購(gòu)圖書(shū)的需求,這種利用大數(shù)據(jù)分析評(píng)估的機(jī)制告別了以往單一的、低效率的、被動(dòng)的讀者薦購(gòu)方式,以前讀者想要圖書(shū)館購(gòu)買(mǎi)一本書(shū),從推薦到購(gòu)買(mǎi)最低要一個(gè)月的時(shí)間,極大地影響了讀者的需求體驗(yàn)。而采用這種主動(dòng)的高效的方式能極大地提升圖書(shū)館在知識(shí)服務(wù)方面的積極作用。
除此之外,AR系統(tǒng)還可以設(shè)置實(shí)時(shí)接收被推送的用戶反饋意見(jiàn),圖書(shū)館員再根據(jù)意見(jiàn)再次完善推送系統(tǒng),優(yōu)化大數(shù)據(jù)的分析算法;保證為每一位讀者,在掌握其需求的情況下,圖書(shū)館的 AR系統(tǒng)都能及時(shí)地為他們提供專業(yè)的、精準(zhǔn)的、高效的、有針對(duì)性的信息推送服務(wù)。真正實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館業(yè)務(wù)的智能化,主動(dòng)化、高效化。
4.5基于AR技術(shù)的圖書(shū)館智能人臉識(shí)別系統(tǒng)
隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大和大量圖書(shū)購(gòu)置,目前國(guó)內(nèi)許多高校的圖書(shū)館借閱系統(tǒng)都使用校園一卡通或者圖書(shū)卡進(jìn)行管理,校園一卡通、圖書(shū)卡只認(rèn)證不認(rèn)人,還需要工作人員將照片與本人進(jìn)行對(duì)比,識(shí)別效率很低,影響借閱效率。當(dāng)讀者忘記帶證件的時(shí)候就無(wú)法借閱,這一點(diǎn)有悖于圖書(shū)管理的人性化,當(dāng)證件損壞或者丟失都會(huì)給圖書(shū)管員和讀者本身帶來(lái)很多麻煩。利用基于 AR技術(shù)的人臉識(shí)別系統(tǒng)無(wú)需干擾人們的正常行為就能達(dá)到很好的識(shí)別效果,無(wú)需擔(dān)心證件忘帶或者損壞,讀者只需要在攝像機(jī)前自然停留片刻,他們的眼睛對(duì)準(zhǔn)虹膜掃描裝置,讀者的身份就能被精準(zhǔn)有效識(shí)別,大大提高了借閱效率和圖書(shū)館的安全性。將 AR人臉識(shí)別技術(shù)引入到高校圖書(shū)館借閱管理系統(tǒng)中是圖書(shū)館行業(yè)的一個(gè)重大業(yè)務(wù)技術(shù)革新和安全升級(jí)。
在當(dāng)前倡導(dǎo)“互聯(lián)網(wǎng)+”的新常態(tài)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境下,AR技術(shù)在智能化圖書(shū)館中實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)讀和定位服務(wù)、資源融合服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析服務(wù)等多種功能,這一技術(shù)必將使圖書(shū)館的服務(wù)方式,服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)范圍等發(fā)生根本性的變革,AR技術(shù)在圖書(shū)館發(fā)展中有著極大的應(yīng)用前景。但目前仍處于起步階段,仍有許多問(wèn)題有待研究解決。例如網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題,這是目前整個(gè)時(shí)代所面臨的問(wèn)題,圖書(shū)館要積極跟進(jìn)技術(shù)革新和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制建設(shè),加強(qiáng)圖書(shū)館 AR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè),筆者相信隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展、完善、成熟,AR技術(shù)在未來(lái)智能圖書(shū)館中的應(yīng)用將會(huì)愈漸成熟,蓬勃發(fā)展。
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Explore personalized applications of augmented reality mobile Internet era of (AR) in the smart library
AR is a use of additional graphics or text information such as virtual information, on the surrounding of the real world scene rendering, let the virtual information and the real things in the same space at the same time coexist, obtain the fusion effect, so as to enhance people's knowledge to the real things, understanding, and interaction of high and new technology. With the rapid development of mobile Internet technology, based on the hardware of intelligent mobile phone will start the AR APP AR technology into daily life. According to the characteristics of AR in university library at present stage business based on the analysis of the status quo, put forward of AR technology in library personalized intelligent navigation service, intelligent optical character recognition, book shelf and resource integration, based on large data environment of mobile AR technology is applied to library information intelligent push cloud services and AR technology application in library intelligent face recognition system in five aspects, such as AR technology in the application of the intelligent library is discussed.
Augmented reality; intelligent library; personalized service; big data
G250.7
A
1008-1151(2015)11-0029-03
2015-10-12
遼寧省“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目(201410162000012)。
黃均(1993-),男,遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)生,研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工程。