智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)視服務(wù)構(gòu)建研究

【摘 "要】 文章以北京科技大學(xué)天津?qū)W院圖書(shū)館為例，基于VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)VR全景導(dǎo)視系統(tǒng)，優(yōu)化讀者服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)服務(wù)的智慧化和創(chuàng)新化，提升圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量并優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)，為學(xué)生和教師提供更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)術(shù)資源服務(wù)和學(xué)習(xí)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】 智慧圖書(shū)館；VR全景導(dǎo)覽；服務(wù)質(zhì)量

根據(jù)《普通高等學(xué)校圖書(shū)館評(píng)估指標(biāo)（修改稿）》中關(guān)于館藏指標(biāo)的規(guī)定，中外文書(shū)年更新率（新書(shū)品種與館藏種數(shù)之比）為3%及以上。目前，高校圖書(shū)館的館藏物理空間普遍不足，館藏布局以及功能隨之頻繁調(diào)整，傳統(tǒng)圖書(shū)館導(dǎo)視系統(tǒng)通常采用平面地圖或標(biāo)識(shí)牌來(lái)指引用戶(hù)找到所需的書(shū)籍或服務(wù)區(qū)域，平面地圖和標(biāo)識(shí)牌傳遞的信息有限，往往無(wú)法提供全面的導(dǎo)航指引，導(dǎo)致用戶(hù)迷失或花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間尋找目標(biāo)。在新的問(wèn)題以及新的背景下，必須有新的技術(shù)來(lái)服務(wù)于圖書(shū)館，解決相應(yīng)問(wèn)題。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的不斷發(fā)展，它在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用也日益受到關(guān)注。虛擬現(xiàn)實(shí) （VR） 技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)建立了一個(gè)模擬的三維環(huán)境，用戶(hù)使用特定裝置與該三維環(huán)境進(jìn)行交互，可以產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感受，仿佛處在真實(shí)世界中。

智慧圖書(shū)館依托VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建全景導(dǎo)視系統(tǒng)，此技術(shù)作為一種新興的應(yīng)用技術(shù)，可以為智慧圖書(shū)館建設(shè)提供更加便捷、直觀的信息展示和查詢(xún)方式，從而提升圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量及優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)。導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 VR 全景技術(shù)相結(jié)合有廣闊的發(fā)展前景，其通過(guò)傳達(dá)“方向、位置、安全”等信息，從而形成幫助人們從此地到達(dá)彼地并制定回路的行為模式。

一、智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與應(yīng)用場(chǎng)景

本研究首先調(diào)研了京津地區(qū)高校圖書(shū)館VR虛擬技術(shù)應(yīng)用的基本情況，根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定設(shè)計(jì)思路與應(yīng)用場(chǎng)景。主要包括以下幾個(gè)方面：

圖書(shū)館全景展示：VR全景導(dǎo)覽技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)360度全景展示，用戶(hù)可以通過(guò)VR設(shè)備或電腦、手機(jī)等終端設(shè)備瀏覽和查詢(xún)信息，幫助用戶(hù)更加直觀地了解圖書(shū)館的機(jī)構(gòu)、設(shè)施信息、館藏分布情況等，提供更加便捷的信息查詢(xún)和獲取方式。

館藏資源展示：VR全景導(dǎo)覽技術(shù)可以為學(xué)術(shù)資源展示提供更加直觀、生動(dòng)的方式，為學(xué)生和教師提供更加便捷的信息查詢(xún)和獲取方式，提高了學(xué)術(shù)資源的利用率和使用價(jià)值。

多終端支持：VR全景導(dǎo)覽技術(shù)可以支持多種終端設(shè)備，包括VR設(shè)備、智能手機(jī)、平板電腦、電腦等，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求和設(shè)備選擇合適的方式進(jìn)行瀏覽和查詢(xún)。

二、智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目為圖書(shū)館VR全景導(dǎo)視服務(wù)項(xiàng)目，在前期做了大量的調(diào)研工作和論證工作，在做了充分的準(zhǔn)備后，于2023年6月開(kāi)始對(duì)社科圖書(shū)館進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施，智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案包括以下幾個(gè)方面：

1. 實(shí)施規(guī)劃

針對(duì)智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)制作具體方案，把系統(tǒng)模塊分為五個(gè)部分：入口標(biāo)識(shí)、 業(yè)務(wù)功能標(biāo)識(shí)、館藏布局標(biāo)識(shí)、導(dǎo)覽標(biāo)識(shí)、提示推廣標(biāo)識(shí)。入口標(biāo)識(shí)：讀者首先需要找到圖書(shū)館所在位置，以及圖書(shū)館入口位置，需要在圖書(shū)館入口設(shè)置明確的入口動(dòng)線標(biāo)識(shí)，讀者可以點(diǎn)擊進(jìn)入圖書(shū)館內(nèi)部。業(yè)務(wù)功能標(biāo)識(shí)：讀者進(jìn)入圖書(shū)館主要目的就是辦理借還書(shū)、查找書(shū)、自習(xí)、咨詢(xún)、數(shù)字資源查詢(xún)等業(yè)務(wù)，進(jìn)館后需要把這些業(yè)務(wù)區(qū)域標(biāo)識(shí)明確，方便讀者直接根據(jù)漫游功能找到目的地。館藏布局標(biāo)識(shí)、導(dǎo)覽標(biāo)識(shí)：讀者找書(shū)是消耗時(shí)間最長(zhǎng)的業(yè)務(wù)，因此需要在VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)中明確設(shè)置好圖書(shū)分布情況以及相應(yīng)分類(lèi)標(biāo)識(shí)，讓讀者能夠快速定位圖書(shū)所在書(shū)架。提示推廣標(biāo)識(shí)：用于提醒讀者安全消防通道所在位置，以及各類(lèi)溫馨提示語(yǔ)，圖書(shū)館“讀者第一、服務(wù)至上”的服務(wù)宗旨、理念，館歌、館訓(xùn)等宣傳口號(hào)。

2.功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要包括全景展示模塊、交互式導(dǎo)覽模塊、數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊、閱讀推廣模塊等，對(duì)圖書(shū)館VR全景導(dǎo)視服務(wù)進(jìn)行精細(xì)化建設(shè)，將130萬(wàn)冊(cè)圖書(shū)按類(lèi)定位到書(shū)架，導(dǎo)視服務(wù)能夠作為師生檢索、查詢(xún)的引路人，幫助其更加全面地了解圖書(shū)館機(jī)構(gòu)設(shè)施信息、館藏分布，同時(shí)有助于圖書(shū)館對(duì)外宣傳推廣、展示圖書(shū)館文化風(fēng)采、推送各類(lèi)講座信息等，為用戶(hù)提供全方位的服務(wù)和支持。

（二）系統(tǒng)方案實(shí)施過(guò)程

根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃，對(duì)圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽項(xiàng)目的實(shí)施分為以下幾個(gè)步驟：

確定拍攝場(chǎng)景點(diǎn)位：根據(jù)圖書(shū)館館藏結(jié)構(gòu)以及資源分布情況，確定每一層的拍攝場(chǎng)景點(diǎn)位，根據(jù)進(jìn)館常規(guī)路線來(lái)確定拍攝的點(diǎn)位場(chǎng)景，提前測(cè)試計(jì)算點(diǎn)位的合理間距、高度，拍攝時(shí)盡量在無(wú)人員情況下進(jìn)行，燈光明亮。

進(jìn)行拍攝：利用照相機(jī)、三腳支架、球形云臺(tái)、藍(lán)牙遙控器等設(shè)備，根據(jù)以上規(guī)劃路線以及點(diǎn)位逐一進(jìn)行拍攝，拍攝時(shí)，保證相鄰照片重合部分為 30%，這樣在進(jìn)行圖片拼接時(shí)全景圖片才清晰而不失真。

合成三維全景圖：合成全景圖過(guò)程需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)的圖像拼接工具才能完成，目前市面上用到最多的是 PTGuiPro、Adobe Photoshop、Hugin、Autopano Pro等，而PTGui Pro強(qiáng)大的全景圖像拼接性能、豐富的調(diào)整和編輯選項(xiàng)，得到了最多用戶(hù)的認(rèn)可。本項(xiàng)目使用了 PTGui Pro軟件。PTGui Pro可以對(duì)圖像進(jìn)行拼接、縫合旋轉(zhuǎn)，可以水平和垂直堆疊圖像，在全景視角下的交互式調(diào)整，可將數(shù)百?gòu)垐D像拼接成多個(gè)千兆像素的全景照片，可生成創(chuàng)建完全球形的360°×180°全景圖。制作全景照片步驟如下：首先點(diǎn)擊加載影像，導(dǎo)入一個(gè)場(chǎng)景的一組底片，設(shè)置相機(jī)參數(shù)，然后對(duì)圖像進(jìn)行分析，如有無(wú)法自動(dòng)對(duì)齊的情況，需要調(diào)出全景編輯框，通過(guò)“控制點(diǎn)”手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)齊圖像重合部分，生成預(yù)覽導(dǎo)出全景圖片。

檢查圖像：在進(jìn)行拼接的過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)某些圖片局部模糊或者拼接失敗的情況，可對(duì)問(wèn)題照片利用圖形圖像處理軟件（Photoshop）進(jìn)行處理，把色彩、飽和度等調(diào)整一致，如果仍然無(wú)法使用，則需要重新進(jìn)行補(bǔ)拍，再重新進(jìn)行圖像合成。

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和測(cè)試：本項(xiàng)目采用第三方720云平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)測(cè)試，項(xiàng)目提前采購(gòu)720云平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)，將制作好的全景圖片上傳到720云平臺(tái)備用。

設(shè)置基本信息：根據(jù)720平臺(tái)提供的相關(guān)工具進(jìn)入編輯模式，根據(jù)讀者入館動(dòng)線先后順序進(jìn)行排列，對(duì)上傳的全景圖片進(jìn)行配置，為每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行視角設(shè)置、字幕公告、熱點(diǎn)嵌入、背景音樂(lè)、圖片、介紹視頻等多媒體信息，設(shè)置場(chǎng)景轉(zhuǎn)換時(shí)間為5秒，對(duì)圖像添加編輯和添加導(dǎo)航點(diǎn)，繪制漫游路徑。本系統(tǒng)在一樓大廳設(shè)置了4處縮略導(dǎo)覽圖，分別為社科一層、社科二層、社科三層、社科四層，鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)樓層圖片，即可快速切換到相應(yīng)樓層。

系統(tǒng)發(fā)布和維護(hù)：系統(tǒng)發(fā)布在720云平臺(tái)服務(wù)器上，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和安全管理，以保證系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)和更新，以保證系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化。

三、系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)估

智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果和評(píng)估主要包括以下幾個(gè)方面：

通過(guò)測(cè)試，本系統(tǒng)可以在不同瀏覽器、不同移動(dòng)設(shè)備以及微信等即時(shí)通信軟件中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館館藏全景展示、交互式導(dǎo)覽、數(shù)據(jù)查詢(xún)、館藏介紹等功能均正常、穩(wěn)定運(yùn)行，點(diǎn)擊導(dǎo)視系統(tǒng)中的相應(yīng)熱點(diǎn)鏈接，可以迅速鏈接到相應(yīng)的網(wǎng)站或者頁(yè)面，獲取相應(yīng)的通知、信息、資源、服務(wù)等，各方面符合要求。系統(tǒng)的響應(yīng)速度、負(fù)載能力、并發(fā)性能等指標(biāo)均符合要求，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的需求和要求。在系統(tǒng)的使用體驗(yàn)、界面設(shè)計(jì)、交互方式等方面的感受和反饋滿(mǎn)意度較高，能夠優(yōu)化用戶(hù)的體驗(yàn)感。

四、系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和不足與前景展望

（一）系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)采用VR全景展示技術(shù)，能夠?yàn)橛脩?hù)提供真實(shí)、直觀的圖書(shū)館內(nèi)外環(huán)境展示，提高用戶(hù)的參與度并優(yōu)化其體驗(yàn)感，可以自由瀏覽和查詢(xún)圖書(shū)館內(nèi)部的各個(gè)區(qū)域和資源，提高了獲取資源的效率和圖書(shū)利用率。智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)，為廣大師生解決了對(duì)圖書(shū)位置不明確、業(yè)務(wù)不了解、資源不熟悉、活動(dòng)不清楚等問(wèn)題。該系統(tǒng)支持多種終端設(shè)備的訪問(wèn)和使用，提高了服務(wù)的便捷性。

以VR虛擬技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)為用戶(hù)提供了身臨其境的感受，讓用戶(hù)置身于真實(shí)環(huán)境當(dāng)中，所見(jiàn)環(huán)境布局和館藏資源皆于眼前，讓用戶(hù)能夠多樣化地感受和體驗(yàn)圖書(shū)館的智慧服務(wù)。通過(guò)可視化的方式，為用戶(hù)提供沉浸性和交互性的閱讀體驗(yàn)，能吸引更多的讀者對(duì)圖書(shū)館的資源與服務(wù)產(chǎn)生興趣，進(jìn)而發(fā)揮圖書(shū)館的功能，不斷實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館的核心價(jià)值。

（二）系統(tǒng)的不足

系統(tǒng)的成本較高，系統(tǒng)采用VR全景展示技術(shù)和分布式架構(gòu)，需要較高的技術(shù)和硬件成本。系統(tǒng)精細(xì)化工作量大，因?yàn)樾枰ㄎ粓D書(shū)館中每一個(gè)書(shū)架的位置，因此，系統(tǒng)設(shè)置部署需要投入巨大的工作量，前期只以社科圖書(shū)館為實(shí)例實(shí)施。

（三）前景展望

智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)能夠?yàn)閳D書(shū)館服務(wù)質(zhì)量和效率的提升提供有效的支持和保障，同時(shí)為學(xué)生和教師提供更加便捷、直觀的學(xué)術(shù)資源服務(wù)和學(xué)習(xí)環(huán)境。雖然系統(tǒng)存在一些不足之處，但是其優(yōu)勢(shì)和實(shí)用性仍然值得肯定和推廣。隨著VR技術(shù)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)也將不斷優(yōu)化和完善，為用戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和體驗(yàn)。未來(lái)，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步探索以下方向：

接入元宇宙：元宇宙的提出激發(fā)了高校圖書(shū)館領(lǐng)域知識(shí)交流與科研創(chuàng)新的活力，為高校圖書(shū)館的文獻(xiàn)信息資源服務(wù)模式變革與創(chuàng)新提供了新思路。在VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)中接入元宇宙，可以提高可擴(kuò)展性和可定制性，支持用戶(hù)根據(jù)自身需求和特點(diǎn)進(jìn)行定制和擴(kuò)展，提高系統(tǒng)的適用性和靈活性。這將會(huì)給圖書(shū)館帶來(lái)新的發(fā)展空間，為讀者提供更加沉浸式的用戶(hù)體驗(yàn)。

增加更多交互式功能：系統(tǒng)可以增加更多的交互式功能，如電子圖書(shū)、電子期刊、學(xué)術(shù)視頻數(shù)據(jù)庫(kù)、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)控制等，讀者可以通過(guò)該系統(tǒng)直接訪問(wèn)、使用圖書(shū)館的學(xué)術(shù)資源，使用戶(hù)的操作更加方便和自然。

拓展應(yīng)用場(chǎng)景：系統(tǒng)可以拓展應(yīng)用場(chǎng)景，如各類(lèi)閱讀推廣活動(dòng)大賽直播、校園導(dǎo)覽、展覽導(dǎo)覽等，讓該系統(tǒng)成為讀者到學(xué)校以后認(rèn)識(shí)、了解、使用、學(xué)習(xí)生活的首選系統(tǒng)，不斷加強(qiáng)數(shù)據(jù)更新和維護(hù)，建立完善的數(shù)據(jù)管理和處理機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，智慧圖書(shū)館VR全景導(dǎo)覽系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間，未來(lái)將會(huì)成為圖書(shū)館服務(wù)的重要組成部分，為用戶(hù)提供更加便捷、直觀、智能化的服務(wù)和體驗(yàn)。此項(xiàng)目只是作為建設(shè)智慧圖書(shū)館的一個(gè)切入點(diǎn)，面對(duì)服務(wù)2萬(wàn)學(xué)院在校生的發(fā)展目標(biāo)，圖書(shū)館也將不斷提升自己的服務(wù)水平，新圖書(shū)館建設(shè)將有更先進(jìn)的技術(shù)支持、新的功能嵌入，以把新圖書(shū)館打造成“智能化”與“智慧化”的智慧圖書(shū)館。

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