基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建

閆靜怡+夏巖石

摘 要： 針對(duì)VR技術(shù)在圖書(shū)館資源重建中對(duì)資源信息掌控較難的問(wèn)題，提出一種基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建方案。使用VR技術(shù)進(jìn)行圖書(shū)館資源重建，需要對(duì)圖書(shū)館的資源進(jìn)行圖像獲取以及資源標(biāo)定，引用相關(guān)的數(shù)據(jù)模型對(duì)圖書(shū)館資源進(jìn)行特征提取，還需要設(shè)計(jì)一定的資源立體匹配參數(shù)來(lái)有效的進(jìn)行資源重建。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提出的方案能夠有效地對(duì)重建過(guò)程中資源信息掌控較難的問(wèn)題進(jìn)行排除。

關(guān)鍵詞： VR技術(shù)； 圖書(shū)館資源重建； 模型建立； 特征提取

中圖分類號(hào)： TN911.73?34； G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）24?0012?03

Abstract： In allusion to the problem that it is difficult for the virtual reality （VR） technology to control resource information in library resource reconstruction， a library resource reconstruction scheme based on the VR technology is proposed. Using the VR technology for library resource reconstruction needs image acquisition of library resources and resource calibration. The relevant data model is adopted to extract library resource features. Some resource stereo matching parameters need to be designed for effective resource construction. The experiment was carried out. The results show that the proposed scheme can effectively eliminate the problem of control difficulty of resource information in the process of reconstruction.

Keywords： VR technology； library resource reconstruction； model establishment； feature extraction

0 引 言

伴隨著先進(jìn)的移動(dòng)終端已經(jīng)在生活的方方面面得到有效的使用，現(xiàn)在的圖書(shū)館已經(jīng)充分地融合了多種信息技術(shù)，但是常規(guī)的二維表達(dá)和呈現(xiàn)形式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代需求，同時(shí)二維形式的表達(dá)無(wú)法對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行系統(tǒng)呈現(xiàn)[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)三維重建表達(dá)的形式滿足當(dāng)今的資源表達(dá)形式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在圖書(shū)館重建方面是非常好的信息技術(shù)融合。利用VR技術(shù)對(duì)圖書(shū)館資源重建，首先需要對(duì)圖書(shū)館的資源進(jìn)行圖像獲取，之后進(jìn)行資源標(biāo)定，標(biāo)定過(guò)程中進(jìn)行匹配運(yùn)算以及交換運(yùn)算，經(jīng)過(guò)處理后的資源都可以進(jìn)行相關(guān)的特征提取，保證在虛擬現(xiàn)實(shí)的呈現(xiàn)過(guò)程中進(jìn)行資源屬性呈現(xiàn)。最后進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的資源重建，達(dá)到對(duì)圖書(shū)館資源重建。本文為此設(shè)計(jì)的基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建方案，方案通過(guò)使用先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行有效地統(tǒng)計(jì)和編輯，能夠有效地解決上述的信息資源難以掌握的問(wèn)題[2?3]。

1 圖書(shū)館資源掌握現(xiàn)狀

圖書(shū)館作為信息文化的交流中心，使用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以后可以達(dá)到新的呈現(xiàn)方式，對(duì)圖書(shū)館的資源進(jìn)行重建需要對(duì)圖書(shū)館的資源進(jìn)行掌握[4]。常規(guī)的資源重建的手段是先進(jìn)行資源的統(tǒng)計(jì)劃分，然后根據(jù)劃分的資源進(jìn)行類別的統(tǒng)計(jì)，這樣增加了信息資源的掌控能力，同時(shí)不利于虛擬現(xiàn)實(shí)的呈現(xiàn)，如果是使用常規(guī)的手段進(jìn)行系統(tǒng)的重建不但耗費(fèi)的人力物力較大，同時(shí)極大地影響了虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)效果，這樣就有背大家的目的。

2 圖書(shū)館資源重建設(shè)計(jì)

2.1 圖書(shū)館資源重建

根據(jù)目前圖書(shū)館現(xiàn)有的資源來(lái)看，除了一些立體的影像資料外，都是以二維的形式進(jìn)行呈現(xiàn)的[5]。常規(guī)的圖書(shū)館為了進(jìn)行管理和維護(hù)，不適合使用3D技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行保存。但是一些影響資源、圖像信息通過(guò)二維的形式根本無(wú)法體現(xiàn)所要表達(dá)的意義，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為圖書(shū)館重建有幾大好處：首先，更加真實(shí)的進(jìn)行表達(dá)；第二，更好地對(duì)信息存儲(chǔ)和交流，并且存儲(chǔ)的方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)云端化處理，這樣通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源交流和傳達(dá)更加的方便和快捷[6?7]。

2.2 引進(jìn)數(shù)學(xué)模型優(yōu)化特征提取

想要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)圖書(shū)館資源進(jìn)行重建，首先需要進(jìn)行資源獲取，表達(dá)式為：

式中：為存儲(chǔ)的信息資源量；為轉(zhuǎn)換的提取系數(shù)；為信息提取建立的交換系數(shù)；為使用條件的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

為了能夠更好地對(duì)提取的資源進(jìn)行整合，需要通過(guò)計(jì)算進(jìn)行預(yù)處理，其計(jì)算公式如下：

式中：X表示數(shù)字化的資源特征；表示其表達(dá)的影響系數(shù)；HHI表示使用相關(guān)預(yù)處理后會(huì)改變資源的表達(dá)屬性值域[8?9]。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用過(guò)程中，對(duì)使用的資源要進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，這樣通過(guò)時(shí)間上的約束可以更好地對(duì)資源進(jìn)行存儲(chǔ)，其公式如下：

進(jìn)行資源的標(biāo)定，其主要目的是對(duì)資源進(jìn)行信息的三維定位，資源所蘊(yùn)含的全部的特征公式如下：

式中：Q表示資源所蘊(yùn)含的全部的特征；Q1表示特征表達(dá)方式的三維系數(shù)；TSP是虛擬現(xiàn)實(shí)三維坐標(biāo)的考量系數(shù)。通過(guò)計(jì)算后的資源數(shù)字信息所呈現(xiàn)的便是立體影響。經(jīng)過(guò)標(biāo)定后的資源信息是不能直接進(jìn)行使用的，還要進(jìn)行修訂，修訂后的資源數(shù)據(jù)能夠體現(xiàn)出特有屬性，同時(shí)排除其他的影響因素，能進(jìn)行位子校對(duì)，保證呈現(xiàn)過(guò)程的完整性[8]。資源進(jìn)行特征提取流程如圖1所示。endprint

通過(guò)矩陣模型，可以進(jìn)行數(shù)字資源之間的連接，方便瀏覽，同時(shí)為特征提取做準(zhǔn)備。

矩陣中的每個(gè)元素都是一個(gè)信息資源屬性，但是W本身不是代表屬性的集合。為了更加精確的計(jì)算，需要進(jìn)行特征關(guān)聯(lián)，實(shí)際上是對(duì)每一個(gè)信息屬性進(jìn)行加權(quán)，便可以達(dá)到對(duì)信息屬性的特征提取。提取加權(quán)的矩陣為：

把H與W相乘得到資源屬性加權(quán)超矩陣，得到的加權(quán)超矩陣還需要相應(yīng)向量計(jì)算，如下：

其目的是把屬性排列進(jìn)行有序的呈現(xiàn)，但是每一個(gè)屬性都是獨(dú)立的。經(jīng)過(guò)計(jì)算的向量還需要進(jìn)行指標(biāo)的計(jì)算，計(jì)算公式為：

式中，a為調(diào)整系數(shù)。經(jīng)過(guò)計(jì)算過(guò)后的數(shù)字資源可以直接使用虛擬成像進(jìn)行表達(dá)，此過(guò)程中還可以進(jìn)行一定的調(diào)整，因?yàn)榈玫降慕Y(jié)果是一個(gè)范圍值。

通過(guò)上述的數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換能夠有效地解決圖書(shū)館資源的掌握問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)模型轉(zhuǎn)化能夠更加有效地提升虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建方案的有效性，設(shè)計(jì)了以下的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。首先對(duì)某地區(qū)的圖書(shū)館進(jìn)行資源整理，使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行相關(guān)的信息資源重建；然后使用本文設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的重建，比較兩種方法在相同的時(shí)間內(nèi)對(duì)資源的重建。重建過(guò)程中，存儲(chǔ)的信息資源量Pa=5；重建過(guò)程轉(zhuǎn)換系數(shù)Pi為6.35；表達(dá)函數(shù)值選取6.5。為了方便進(jìn)行試驗(yàn)，把表達(dá)屬性值域HHI調(diào)整到1 000以內(nèi)；時(shí)間設(shè)置為5 s；Si，St，Wi，Wt分別為1.5，1.92，60，3。根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2、表1所示。

通過(guò)圖2可以清楚的看出，本文設(shè)計(jì)的基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建方案能夠在相同的時(shí)間內(nèi)對(duì)更多的資源進(jìn)行重建。

通過(guò)表1可以看出，本設(shè)計(jì)的方案能夠有效、快捷地對(duì)資源進(jìn)行掌握，并且在特征提取過(guò)程中所用時(shí)間短暫。

綜上所述，本文設(shè)計(jì)的基于VR技術(shù)的圖書(shū)館資源重建方案，能夠解決圖書(shū)館在重建過(guò)程中的資源難以掌握的問(wèn)題，同時(shí)能夠更加快速地對(duì)特征進(jìn)行提取。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文利用VR技術(shù)對(duì)圖書(shū)館資源重建進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)本文的設(shè)計(jì)能夠解決重建過(guò)程中的資源難以掌握的問(wèn)題。希望通過(guò)本文的研究能夠?qū)D書(shū)館的重建起到促進(jìn)作用。

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