虚拟现实图书馆设计理念的思考与探讨

李夏艳

（吉首大学 图书馆，湖南 张家界 427000）

虚拟现实图书馆设计理念的思考与探讨

李夏艳

（吉首大学 图书馆，湖南 张家界 427000）

虚拟现实技术在不久的将来会普及图书馆，文章概述了虚拟现实图书馆在设计方面的原则、方法、要素和理念，为图书馆的未来发展和空间设计提供参考。

虚拟现实；图书馆；设计要素；设计主题；艺术创新

虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是以计算机建模和虚拟场景为核心的高科技产业，它以逼真的视觉、听觉和触觉，构建一个真实而又虚拟的场景，让人身临其境。体验者借助外感设备，以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交流并相互影响，从而产生等同于真实环境的感受和体验。随着互联网和信息技术的普及，虚拟现实图书馆的普及和应用也势在必行。虚拟现实图书馆（Virtual Reality Library，VRL），是三维可视化图形图像技术和虚拟现实与网络技术在现代化图书馆事业中的应用。虚拟现实图书馆顾名思义就是虚拟与现实的结合，是虚拟图书馆与传统图书馆各取所长的结合体，是建立在VR技术基础之上，通过三维建模构建出来的和真实图书馆环境一致的数字化3D场馆[1]。使用者可以像步入真实图书馆一样，畅游于各个阅览室，或者使用虚拟查询台检索图书信息。近年来，虚拟现实技术与各种现有的多媒体技术进行有机结合，发展迅速。在国外，基于虚拟现实的图书馆研究走在学科应用前沿，许多技术已经进入应用阶段。

国内最早的案例是2008年国家图书馆推出的“虚拟现实系统”。读者站在大屏幕前，可以通过手势控制屏幕内的漫游进程和视角进行虚拟漫游，也可以用手势将在阅览屏幕上展示的电子书翻页[2]。另外，图书架位导航也为图书架位精确定位服务提供了保障。中国高等教育数字图书馆子项目“大学数字图书馆国际合作计划”也应用了VR技术，只要安装他们网站提供的系统程序平台组件，即可利用VR技术将其进行实时显示，限时绘制某些搜索到的信息和资源，并可以体验虚拟的检索室、阅览室。

目前技术下，虚拟现实图书馆主要为读者提供以下场景和资源：（1）现实图书馆的真实再现；（2）图书馆的电子定位系统；（3）以虚拟场景模式提供数据库的介绍和使用方法。系统的设计和合理的主题才能为读者带来舒适的体验，从而避免高科技带来的繁琐与困惑。本文所探讨的虚拟图书馆设计理念有3个方面，即设计的指导思想、设计主题、设计要素。

1 虚拟现实图书馆设计指导思想

1.1 以读者为中心

遵守“以读者为中心”，读者是图书馆的主要服务对象，在设计过程中必须全面考虑读者的心理状态，寻找人—机—环境间的最佳匹配关系。虚拟现实技术是一项高科技，结合了多个领域的知识，对读者的要求也较高，除了基本的电脑操作、网络知识、图书查阅，还要使用外接的传感设备。按照读者的各项心理数据安排交互路线、设计交互动作，尽量减少高科技带来的繁琐与困惑。如虚拟图书馆导视系统设计中的各类指示性符号符合，应形式简洁，信息一目了然，满足游历行进中瞬间识别和记忆。虚拟现实图书馆作为虚拟空间，参观者失去了周围景物的参考，因此，合理人性化的导视系统设计尤为重要。

1.2 艺术形式的创新

虚拟现实图书馆和真实场景一样，除了高科技带来的便捷，还要给人一种艺术美的享受，在艺术的表现形式上要体现空间的优势，色彩的感染，不断创新，力求使读者的每一次交互都会发现不同的艺术美感，通过艺术形式的创新和美学原理的应用，让人在虚拟场景中体会真实的艺术美感和图书馆的文化气息。

1.3 集成性与交互性

虚拟现实图书馆的集成性体现在两个方面：（1）多种技术的集成，包括3D建模技术、渲染、后期处理和外感设备的应用；（2）媒体信息即声音、文字、图像、视频等的集成。集成性并不意味着多种技术的简单堆砌，应注意展示元素的协调和统一，使之真正实现“一加一大于二”的功能。交互性是虚拟现实图书馆与读者的沟通和交流的重要因素，现实使用中，各种技术相互交织，虚拟场景和人相互交流，共同发挥虚拟场景的真实感受。

2 虚拟现实图书馆的主题思想

主题是各类场所总体设计的基础，它将贯穿于整个场所的设计过程，虚拟现实图书馆是一个文化氛围极强的场所，而不是娱乐城或其他，这些效果直接由主题思想决定。主题是虚拟图书馆设计的首要考虑因素，成功的主题必须能很好地传达图书馆的各种意识形态，能营造一种积极向上的文化氛围，同时又能带给浏览者以身心的愉悦和艺术的享受。主题的确定可以根据景观和室内设计原理来确定，可以运用建筑、景观、美学的综合原理来进行。如韩国首尔清潭洞的时尚街区，是一家专门为HYUNDAI CARD的会员开设的“旅行图书馆”，以“旅行”为设计主题，以满足会员的好奇心为设计理念[3]。

3 虚拟现实图书馆的设计要素

同其他的虚拟空间设计相似，虚拟现实图书馆的设计要素包括人、物、场，这3个要素的含义源于现实图书馆但又不同于现实图书馆。

3.1 虚拟现实图书馆中的“人”

“人”是虚拟场景中至关重要的参与者，包括读者和工作人员，虚拟场景的设计必须参考相关学科原理如心理学、行为学、社会学以及艺术美学原理等。虚拟图书馆设计的目的是向读者提供舒适便捷的服务和传递知识信息，虚拟图书馆的分析可以从职业、性别、年龄、个人爱好、专业学识、行为习惯等几个方面考虑。对设计者来说，以读者的行为心理和需求为出发点，研究读者在视觉、听觉、知觉和想象力等方面的特征，为虚拟场景的设计提供依据。比如根据感知心理学的研究，在虚拟场景的设计中，采用立体三维、虚拟漫游、人机互动的方式取代枯燥的文字、平面图片的方式，在艺术美感中获取大量的信息资源，能吸引读者，提高读者的参观兴趣。

另外，根据人们对游戏的喜爱远远大于对知识的探索，可以开展图书馆数字游戏服务场景。如清华大学虚拟图书馆推出“排架也疯狂”在线小游戏和“书之秘语”网页游戏；台湾大学图书馆推出“探索游乐园”实景游戏[4]。“排架也疯狂”是清华大学图书馆于2011年推出的游戏，玩家需要将放在界面左侧的书按照分类号正确排架，通过游戏培养读者基本的排架技能，提高书籍利用率；“书之秘语”是清华大学于2013年推出的网页游戏，通过故事情节和人物动画来模拟图书馆的真实场景，玩家通过闯关熟悉图书馆内部环境及借书流程，在通过游戏进行空间引导、图书馆知识传播以及文明行为宣导方面进行了探索和尝试；“探索游乐园”是台湾大学图书馆于2008年推游戏，游戏设计了3个不同角色，包含宝藏区和密集区两大单元。宝藏区搭配图书馆各楼层平面图，侧重于台湾大学图书馆各项服务的介绍，密集区主要培养馆藏资源利用、学术道德规范等其他信息素养知识[5]。

根据人的心理、行为等因素，虚拟现实图书馆的设计可从以下几方面来考虑：（1）虚拟现实图书馆的设计应符合人体工程学原理。虚拟场馆中的“人”是通过虚拟环境来获取信息的，与虚拟环境的互动是通过计算机和外感设备来进行的，因而虚拟场景设计时必须考虑人体工程学中人机互动的合理性、便捷性和易操作性，即具体从艺术美学、人体感知、行为心理与创新想象力等方面来考虑。（2）虚拟图书馆中采用的各类视觉指引符号应为大众所理解和接受，不能产生误解和歧义。（3）虚拟图书馆的动作设计、书架布置以及观察视角的设计应该符合人的行为学和心理学原理。（4）虚拟图书馆的人机互动应有重置功能，以防迷路现象的产生。

3.2 虚拟现实图书馆中的书架、书籍和座位

虚拟图书馆场景中包括馆舍、楼梯、座位、书架和书籍等所有现实图书馆具备的一切要素，其中主要以书架和书籍为主，他们是构成虚拟图书馆的基础，是读者到图书馆的主要目的。虚拟图书馆中的一切要素不再是现实图书馆中各种物体的简单替代，它已经将具体物体数字化，有利于读者全局浏览和对图书的准确定位。书架和书籍是虚拟场景的主体，在虚拟现实图书馆中，书架的设计必须以方便存取为目的，应最大限度避免读者的误操作，各类图书的排列应该按照分类方法存放，书架和书籍应支持局部放大和整体观看。图书资料必须清晰且文件量小，易于传输。场景设计的常用软件有3Dmax建模软件、PS和premiere后期处理软件、后期渲染插件、网页设计软件。虚拟场景的界面设计应遵循上面讲到的人体工程学原理，同时与虚拟场所的主题和设计风格保持一致。另外，占座一直是高校图书馆亟待解决的问题，虚拟现实图书馆通过对图书馆自习室进行实地测量，获得自习室的真实数据，在autocad中按实际大小绘制平面图，然后导入到 3DS Max中建模，在3DS Max中利用挤出和修改等命令绘制墙体，再利用其他修改和建模命令建立座位模型，最后将所有模型进行合并，并导出.max文件到虚拟现实软件[6]。虚拟自习室给学生提供选座时要逼真如实地反映不同座位的特点，比如有些学生需要靠窗户的座位，或者带插座的座位，或者需要不同方向的座位。

虚拟现实图书馆的人机互动方式应设计为多种形式。由于虚拟场景没有参考物，容易让人迷路和视觉疲劳，虚拟场景中各个要素既要有静态形式、动态形式，还需设计各要素之间的超级链接，方便读者交互操作，形式丰富，让读者每一次的浏览都有不一样的体验。

3.3 虚拟现实图书馆中的场所和场所精神

虚拟图书馆中的场所精神是指虚拟图书馆中的人、物以及信息之间相互作用而形成的虚拟空间氛围和情感体现。场所精神是建筑学中的概念，是表达生活情境的艺术作品。虚拟现实图书馆中也是读者到达的空间，它能让读者进入一种真假相间，亦真亦幻的模拟环境中。因此在虚拟图书馆中，场所和场所精神的体现至关重要。如书籍和书架的布置，每一个展示、书架都能够以一种自己感兴趣的方式与其他相关的展示与书架建立某种链接，读者可以根据自己喜好安排独特的参观路径。这种虚拟环境的设计，需要总设计师与相关信息技术人员的配合，确定场所的安排和网络的多方式布线。以场为基础的虚拟现实图书馆的设计方式具有有以下3种。

3.3.1 外观设计方式

虚拟图书馆的外观设计是指图书馆的外在形象设计，如立面结构、色彩搭配、质感等。这样方式可以是具体的，也可以是抽象的，但总体的形象设计必须围绕虚拟场景设计的主题，必须与图书馆的文化氛围和场所精神一致。

3.3.2 三维空间设计方式

虚拟场景的空间与现实世界中的建筑空间是不一样的概念，现实空间有参考物的对比而易识别，但也有它的缺陷，不能相互关联和跳跃。虚拟场景中的各个空间可以建立某种关联而链接成一个整体，方便读者整体浏览和快速到达。它具有跨越性和互动性特点，因此在空间的设计上，可以采用链接的功能，跳跃式地参观各个不同功能的空间，如期刊室、古籍室、藏书室等多个空间的随时转换。另外，为了保护现实图书馆中古籍室的珍贵资料，可让读者直接进入虚拟图书馆的古籍室进行参观和阅读。

3.3.3 按读者的需求设计参观路线

虚拟图书馆的参观路线和真实图书馆的参观路线有所不同，真实图书馆只能按照设计者设计好的路线参观和浏览，读者是被动接受，路线也是一成不变的。虚拟场景的路线设计可以从两个方面来考虑：（1）图书馆的设计者按照一般读者的行为和心理设定固定的参观路线；（2）读者按照自己的兴趣爱好和需求自由选定参观路线。一般情况下，参观路线的方向要依据图书馆脚本大纲的顺序和现代文字横排的特点，由左向右按顺时针方向延展，不能时左时右，使观众找不到首尾。路线区域的划分应单纯而有变化，必要的转折、曲线可使空间单元明确，观众注意力集中，重点内容突出[7]。

[1]高义栋，李曼曼，雍炎炎，等.基于UDK引擎的图书馆虚拟漫游系统的设计与实现[J].现代教育技术，2013（10）：121-126.

[2]王文韬，谢阳群，李力.虚拟现实技术在图书馆中的应用前景分析[J].图书馆，2016（5）：10-14，20.

[3]姜敏华.韩国Hyundai Card旅行图书馆[J].现代装饰，2014（11）：108-115.

[4]台湾大学图书馆.探索游乐园[EB/OL].（2014-08-27）[2017-07-25].http://elearning.lib.ntu.edu. tw/? q = node/37.

[5]黄国彬，禹夏丽，郑琳.美国图书馆数字游戏服务案例研究及启示[J].图书情报工作，2014，（23）：76-82.

[6]周瑶，刘畅，李建东.虚拟现实技术在图书馆座位预约系统中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2015（8）：10-11，14.

[7]李旭芬，赵建有.虚拟现实图书馆[M].西安：西北工业大学出版社，2014.

Consideration and discussion on the design concept of virtual reality library

Li Xiayan
（Jishou University Library, Zhangjiajie 427000, China）

The virtual reality technology will popularize the library in the near future. The article outlines the design principles, the methods, the design elements and the design ideas of the virtual reality library which provides the reference for the future development and the space design of libraries.

virtual reality; library; design elements; design theme; art innovation

李夏艳（1978— ），女，湖南宜章。