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        元宇宙視域下虛擬數(shù)字人在圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用研究

        2023-05-30 10:48:04邱錦
        河北科技圖苑 2023年1期
        關(guān)鍵詞:元宇宙圖書館

        摘要:2021年掀起元宇宙熱潮,虛擬數(shù)字人是人類應(yīng)用元宇宙的初階方式。文章基于圖書館的服務(wù)場(chǎng)景劃分,結(jié)合元宇宙技術(shù)特征,將虛擬數(shù)字人分為四類:借閱型、咨詢型、陪伴型和教育型。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)真人模擬和計(jì)算機(jī)模擬的方式構(gòu)建虛擬數(shù)字人,最后總結(jié)分析元宇宙視域下虛擬數(shù)字人在圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用范圍,旨在為圖書館創(chuàng)新服務(wù)方式和提高服務(wù)質(zhì)量提供借鑒參考。

        關(guān)鍵詞:元宇宙;虛擬數(shù)字人;圖書館;服務(wù)場(chǎng)景

        中圖分類號(hào):G250.7?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        DOI:10.13897/j.cnki.hbkjty.2023.0009

        虛擬數(shù)字人是指具有數(shù)字化外形的虛擬人物,具有一定的感知、表達(dá)和互動(dòng)能力 [1]。2021年掀起元宇宙熱潮,元宇宙技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的映射,從而構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界息息相關(guān)的虛擬世界。在元宇宙中,虛擬數(shù)字人作為人類應(yīng)用元宇宙技術(shù)的初階,在虛擬場(chǎng)景中的互動(dòng)交流以及服務(wù)創(chuàng)新等方面發(fā)揮著重要作用。目前虛擬數(shù)字人主要應(yīng)用于醫(yī)療、文娛、航空航天等領(lǐng)域,研究重點(diǎn)主要集中在案例研究[2]、技術(shù)探究[3]、模型構(gòu)建[4]等方面,研究人員通過(guò)構(gòu)建虛擬數(shù)字人,實(shí)現(xiàn)智能化創(chuàng)作、個(gè)性化生產(chǎn)、虛擬診斷等。相較于文娛、醫(yī)療等領(lǐng)域,虛擬數(shù)字人在圖書館領(lǐng)域的應(yīng)用研究相對(duì)較少[5],尚處于探索階段。

        元宇宙是指利用數(shù)字信息技術(shù)將自然世界拓展為虛擬世界和實(shí)體世界,即將單一世界變?yōu)殡p重世界[6]。元宇宙技術(shù)包含5G、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù),具有沉浸體驗(yàn)、虛實(shí)相生、群體創(chuàng)造、虛擬社交、去中心化、人人可及等特征[7]。目前元宇宙在圖書館領(lǐng)域的研究主要集中在智慧圖書館建設(shè)[8]、資源管理[9]、系統(tǒng)設(shè)計(jì)[10]等方面,圖書館利用元宇宙技術(shù)構(gòu)建智慧圖書館,實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)處理和系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí),為用戶提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

        因此,本文結(jié)合元宇宙的技術(shù)特征以及元宇宙視域下圖書館服務(wù)場(chǎng)景劃分,將虛擬數(shù)字人進(jìn)行功能定位,構(gòu)建了符合圖書館服務(wù)場(chǎng)景的虛擬數(shù)字人,最后總結(jié)分析了元宇宙視域下虛擬數(shù)字人在圖書館的應(yīng)用范圍,旨在為圖書館的服務(wù)創(chuàng)新提供借鑒參考。

        1 元宇宙視域下的虛擬數(shù)字人

        虛擬數(shù)字人主要通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、合成、理解等多項(xiàng)技術(shù)構(gòu)建虛擬數(shù)字形象,目前主要有兩種構(gòu)建方式[11]:一是真人虛擬,通過(guò)CG建模等方式創(chuàng)造虛擬形象,借助真人進(jìn)行動(dòng)作和面部捕捉完成虛擬數(shù)字人創(chuàng)造;二是自然虛擬,從創(chuàng)建、驅(qū)動(dòng)、生成到交互全程通過(guò)人工智能技術(shù)完成,不需要自然人參與。虛擬數(shù)字人是人類應(yīng)用元宇宙的初階方式,在元宇宙中,虛擬數(shù)字人成為用戶與虛擬世界的入口,用戶可以通過(guò)與虛擬數(shù)字人進(jìn)行交互,從而形成虛擬世界中的社會(huì)關(guān)系和架構(gòu)[12]。

        與自然人相比,虛擬數(shù)字人在圖書館知識(shí)服務(wù)、資源管理、參考咨詢、學(xué)科服務(wù)等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)[5]。元宇宙技術(shù)為圖書館數(shù)字化轉(zhuǎn)型、服務(wù)優(yōu)化升級(jí)提供有利契機(jī)。通過(guò)元宇宙技術(shù)實(shí)現(xiàn)多源、多模資源整理、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)關(guān)聯(lián)等,虛擬數(shù)字人可以為用戶提供高質(zhì)量的知識(shí)服務(wù),促進(jìn)資源共建共享,有效緩解現(xiàn)階段圖書館不同系統(tǒng)間資源關(guān)聯(lián)不強(qiáng)的現(xiàn)狀;通過(guò)元宇宙技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)用戶畫像分析,虛擬數(shù)字人可以為用戶提供準(zhǔn)確且符合個(gè)性化需求的信息服務(wù),有效緩解現(xiàn)階段圖書館用戶分析不透徹的現(xiàn)狀;元宇宙技術(shù)具有交互性強(qiáng)、沉浸體驗(yàn)等特點(diǎn),虛擬數(shù)字人在虛擬世界中可以及時(shí)響應(yīng)用戶需求,與用戶進(jìn)行虛擬對(duì)話,有效消除圖書館與用戶之間的屏障,緩解圖書館館員響應(yīng)不及時(shí)的現(xiàn)狀。

        2 元宇宙視域下圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的虛擬數(shù)字人功能定位

        元宇宙視域下圖書館的服務(wù)內(nèi)容更加多元化,借助元宇宙技術(shù)為讀者提供虛實(shí)結(jié)合的服務(wù)場(chǎng)景。圖書館主要的服務(wù)場(chǎng)景分為圖書借閱服務(wù)場(chǎng)景、參考咨詢服務(wù)場(chǎng)景、閱覽服務(wù)場(chǎng)景和教育培訓(xùn)場(chǎng)景等。本文根據(jù)圖書館服務(wù)場(chǎng)景劃分,結(jié)合元宇宙的技術(shù)特點(diǎn),將虛擬數(shù)字人定位為借閱型、咨詢型、陪伴型和教育型虛擬數(shù)字人(見圖1)。借閱型虛擬數(shù)字人主要為用戶提供圖書文獻(xiàn)等借閱輔助服務(wù);咨詢型虛擬數(shù)字人主要為用戶提供工具書咨詢、學(xué)科咨詢等服務(wù);陪伴型虛擬數(shù)字人主要陪伴用戶進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)造;教育型虛擬數(shù)字人主要為用戶提供講座、培訓(xùn)、知識(shí)競(jìng)賽、文化沙龍等服務(wù)。

        2.1 借閱型虛擬數(shù)字人

        借閱服務(wù)作為圖書館基礎(chǔ)服務(wù)內(nèi)容之一,借閱型虛擬數(shù)字人主要功能就是為用戶提供書籍、資源等借閱服務(wù),能夠與用戶進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)話,交互性相對(duì)較低。在此服務(wù)場(chǎng)景中,用戶更多期望虛擬數(shù)字人能夠像真實(shí)的圖書館館員一樣提供借閱服務(wù)[13]。借閱型虛擬數(shù)字人的外形需要做到與真實(shí)的圖書館館員無(wú)差別,避免引起用戶視覺不適,同時(shí)該類型的虛擬數(shù)字人可以協(xié)助用戶進(jìn)行資源檢索和虛擬找書等服務(wù),便于用戶以最快的速度找到所需要的資源。

        2.2 咨詢型虛擬數(shù)字人

        圖書館的參考咨詢服務(wù)包含兩方面內(nèi)容,一是根據(jù)用戶需求提供優(yōu)質(zhì)的工具書和檢索工具,方便用戶了解和利用圖書館資源;二是圖書館館員利用參考工具書解決用戶在學(xué)習(xí)、工作中遇到的問題。在此服務(wù)場(chǎng)景中,咨詢型虛擬數(shù)字人主要功能就是為用戶提供實(shí)時(shí)的參考咨詢服務(wù),與用戶進(jìn)行虛擬交流。在服務(wù)過(guò)程中,用戶更期望虛擬數(shù)字人能夠做到“隨叫隨到”,因此,咨詢型虛擬數(shù)字人需要充分利用元宇宙技術(shù)的實(shí)時(shí)性和交互性,及時(shí)響應(yīng)用戶的咨詢需求,為用戶提供實(shí)時(shí)的問題解答服務(wù),增強(qiáng)圖書館服務(wù)場(chǎng)景的人性化。

        2.3 陪伴型虛擬數(shù)字人

        圖書館閱覽服務(wù)是指圖書館提供閱覽室、相關(guān)設(shè)施設(shè)備以便讀者利用圖書館資源。元宇宙視域下圖書館的閱覽服務(wù)更加靈活,實(shí)體空間與虛擬空間相結(jié)合,用戶可以不受時(shí)空限制地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)造。在此服務(wù)場(chǎng)景中,陪伴型虛擬數(shù)字人主要的功能是主動(dòng)提供引導(dǎo)服務(wù),與用戶進(jìn)行交互,增強(qiáng)用戶在場(chǎng)景中的熟悉感和親切度,陪伴用戶進(jìn)行自主學(xué)習(xí)以及實(shí)踐創(chuàng)造。陪伴型虛擬數(shù)字人要充分利用元宇宙技術(shù)中的深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù),深入了解讀者的閱讀需求,實(shí)時(shí)為用戶提供閱讀資源、知識(shí)服務(wù)以及情感陪護(hù),從而用戶可以沉浸式體驗(yàn)閱覽服務(wù)和創(chuàng)客空間服務(wù),減少對(duì)陌生場(chǎng)景的不適和排斥。

        2.4 教育型虛擬數(shù)字人

        圖書館的教育培訓(xùn)服務(wù)主要通過(guò)舉辦各種講座、知識(shí)競(jìng)賽等活動(dòng),以提高公眾的信息素養(yǎng)。元宇宙去中心化和人人可及的技術(shù)特征促進(jìn)圖書館的教育培訓(xùn)服務(wù)更加科學(xué)和人性化,用戶可以實(shí)時(shí)交流,進(jìn)行思想碰撞,促進(jìn)用戶深入了解主題活動(dòng)內(nèi)容。在此服務(wù)場(chǎng)景中,教育型虛擬數(shù)字人主要的功能是進(jìn)行教育教學(xué)活動(dòng),與用戶進(jìn)行虛擬交流、頭腦風(fēng)暴、研究支持等,同時(shí)可以模擬相關(guān)主題場(chǎng)景,協(xié)助用戶進(jìn)行實(shí)踐操作,增強(qiáng)用戶的體驗(yàn)感。同時(shí)教育型虛擬數(shù)字人需要充分理解圖書館的主題活動(dòng)目的,利用元宇宙技術(shù)增強(qiáng)自身知識(shí)儲(chǔ)備,為用戶提供專業(yè)知識(shí)服務(wù)以及實(shí)踐輔助服務(wù)。

        3 元宇宙視域下圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的虛擬數(shù)字人構(gòu)建流程

        目前,虛擬數(shù)字人建設(shè)仍處于探索階段,主要有兩種構(gòu)建方式,分別是真人模擬和計(jì)算機(jī)模擬。真人模擬的構(gòu)建方式相對(duì)簡(jiǎn)單,但普適性不強(qiáng),而計(jì)算機(jī)模擬的方式前期準(zhǔn)備比較復(fù)雜,但可以應(yīng)用于不同服務(wù)場(chǎng)景中。本文結(jié)合元宇宙視域下圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的虛擬數(shù)字人定位,借鑒這兩種構(gòu)建方式構(gòu)建元宇宙視域下圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的虛擬數(shù)字人。借閱型虛擬數(shù)字人和咨詢型虛擬數(shù)字人主要采用真人驅(qū)動(dòng)的方式構(gòu)建,陪伴型虛擬數(shù)字人和教育型虛擬數(shù)字人主要采用計(jì)算機(jī)模擬的方式構(gòu)建。

        3.1 真人模擬的虛擬數(shù)字人

        真人模擬的虛擬數(shù)字人主要是將動(dòng)作捕捉和3D仿真模擬相結(jié)合,利用攝像機(jī)捕捉圖書館館員的一舉一動(dòng),再映射到虛擬形象上。元宇宙技術(shù)下只需要借助普通相機(jī)即可精確捕捉到圖書館館員的動(dòng)作和神情,具體構(gòu)建步驟如下:

        (1)根據(jù)圖書館的借閱服務(wù)和參考咨詢場(chǎng)景構(gòu)思虛擬數(shù)字人的形象,對(duì)動(dòng)作、神情的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行3D建模;(2)對(duì)圖書館館員和虛擬數(shù)字人關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng),關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)量越多,模擬的虛擬數(shù)字人的形象就會(huì)更逼真、更真實(shí);(3)利用照相機(jī)實(shí)時(shí)捕捉圖書館館員在借閱和參考咨詢過(guò)程中不同的肢體動(dòng)作、神態(tài),完成動(dòng)作和表情數(shù)據(jù)采集;(4)對(duì)虛擬數(shù)字人的語(yǔ)音進(jìn)行仿真,合成理想狀態(tài)下的語(yǔ)音;(5)最終合成虛擬數(shù)字人的形象,與圖書館用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。

        3.2 計(jì)算機(jī)模擬的虛擬數(shù)字人

        計(jì)算機(jī)模擬的虛擬數(shù)字人相較于真人驅(qū)動(dòng)的虛擬數(shù)字人更為復(fù)雜,主要是利用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)真人的肢體動(dòng)作、神態(tài)表情、聲音進(jìn)行建模,具體構(gòu)建步驟如下:

        (1)形象設(shè)計(jì)。通過(guò)攝像頭對(duì)圖書館館員的形態(tài)、表情進(jìn)行打點(diǎn)掃描,接著按照需求進(jìn)行局部和全局掃描,重點(diǎn)是對(duì)眼神、神情等細(xì)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。(2)形象建模。主要是基于特定形象進(jìn)行建模,這種建模方式是將真人與虛擬形象進(jìn)行匹配,生成動(dòng)漫類、卡通類形象,以適用于圖書館閱覽服務(wù)和教育培訓(xùn)服務(wù)場(chǎng)景。(3)細(xì)節(jié)處理。利用深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行細(xì)節(jié)處理,讓虛擬形象更接近于真實(shí)人物的動(dòng)作、表情等,高度還原真實(shí)人物的表情、肌肉的細(xì)微變化,從而可以在教育培訓(xùn)和閱覽服務(wù)場(chǎng)景中自然地展現(xiàn)動(dòng)作和表情。(4)語(yǔ)音合成。以語(yǔ)音合成技術(shù)為底層技術(shù),根據(jù)教育培訓(xùn)場(chǎng)景和閱覽服務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)對(duì)話文本,生成對(duì)話語(yǔ)音,接著將面部表情和唇部動(dòng)作與生成的語(yǔ)音進(jìn)行匹配,從而將語(yǔ)音和虛擬數(shù)字人進(jìn)行完美融合。(5)渲染。通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬數(shù)字人在線或離線渲染,針對(duì)教育培訓(xùn)場(chǎng)景,圖書館可結(jié)合專業(yè)知識(shí)、知識(shí)圖譜、語(yǔ)義理解等對(duì)虛擬數(shù)字人進(jìn)行深度訓(xùn)練。

        4 元宇宙視域下虛擬數(shù)字人在圖書館服務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用范圍分析

        虛擬數(shù)字人主要應(yīng)用于圖書館的借閱服務(wù)、參考咨詢服務(wù)、閱覽服務(wù)和教育培訓(xùn)服務(wù)。根據(jù)元宇宙技術(shù)構(gòu)建的虛實(shí)空間,虛擬數(shù)字人在圖書館的應(yīng)用范圍主要包含三方面內(nèi)容:一是為用戶提供符合需求的資源服務(wù),提高用戶的信息素養(yǎng)和數(shù)據(jù)素養(yǎng);二是增進(jìn)相互間的互動(dòng)交流,滿足用戶的社交需求;三是協(xié)助研究人員進(jìn)行數(shù)字人文研究,為數(shù)字人文研究提供新的概念模型和框架。

        4.1 利用虛擬數(shù)字人提供資源服務(wù)

        圖書館可以利用元宇宙技術(shù)創(chuàng)建孿生和虛擬場(chǎng)館,虛擬數(shù)字人在此場(chǎng)館中進(jìn)行資源和知識(shí)服務(wù)。一方面,虛擬數(shù)字人作為虛擬圖書館館員,可以為用戶提供書籍導(dǎo)航、參考咨詢、知識(shí)檢索等服務(wù),在服務(wù)過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄服務(wù)數(shù)據(jù),為虛擬數(shù)字人深入理解用戶需求奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ),不斷增強(qiáng)虛擬數(shù)字人的互動(dòng)交流能力,促進(jìn)虛擬數(shù)字人升級(jí)換代。另一方面,虛擬數(shù)字人作為一種綜合性數(shù)字媒介,是具備語(yǔ)言、行動(dòng)、思考的數(shù)字人,在虛擬場(chǎng)景中將用戶所需的資源通過(guò)圖文、影像、聲音等形式呈現(xiàn)出來(lái),用戶可以身臨其境感受和利用圖書館資源,滿足用戶的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

        4.2 利用虛擬數(shù)字人增進(jìn)互動(dòng)交流

        傳統(tǒng)服務(wù)模式下,圖書館與用戶間的互動(dòng)交流形式比較單一,主要是通過(guò)參考咨詢的方式進(jìn)行互動(dòng)。元宇宙視域下圖書館通過(guò)構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的空間,為用戶搭建了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流的平臺(tái)。一方面,虛擬數(shù)字人可以利用5G、大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取到用戶需求,與用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通交流,以便提供最符合需求的服務(wù),用戶對(duì)服務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià),形成雙向交流互動(dòng)。同時(shí)虛擬數(shù)字人通過(guò)收集到的用戶信息,針對(duì)用戶特征主動(dòng)提供信息服務(wù),促進(jìn)圖書館資源共享。另一方面,在虛擬場(chǎng)景中,用戶可以以數(shù)字身份自由出入,虛擬數(shù)字人作為中間人搭建起用戶間的交流橋梁,用戶可以在此場(chǎng)景中自由發(fā)表感想、心得,產(chǎn)生思想碰撞,促進(jìn)知識(shí)迸發(fā)。同時(shí)虛擬數(shù)字人可以利用自身龐大的數(shù)據(jù)積累實(shí)時(shí)提供知識(shí)服務(wù),解答用戶在互動(dòng)交流中遇到的問題,提高圖書館的服務(wù)質(zhì)量。

        4.3 利用虛擬數(shù)字人協(xié)助數(shù)字人文研究

        在數(shù)智時(shí)代,數(shù)字人文研究成為業(yè)界的研究重點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)人文研究,數(shù)字人文研究更加注重利用數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行量化分析、文本分析、虛擬仿真等。元宇宙視域下,虛擬數(shù)字人對(duì)數(shù)字人文研究范式和研究?jī)?nèi)容產(chǎn)生了重要影響。圖書館虛擬數(shù)字人都是由圖書館館員、學(xué)科老師等形象模擬而來(lái),作為數(shù)字化身的虛擬數(shù)字人可為數(shù)字人文研究提供新的研究模型和框架內(nèi)容。例如,基于事件描述自動(dòng)整理案件順序,方便研究人員進(jìn)行歷史案例梳理;基于歷史人物交往范圍生成人物關(guān)系圖,便于研究人員進(jìn)行歷史人物社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析;基于家族史自動(dòng)生成家族樹、家譜、人物年譜,有利于研究人員進(jìn)行知識(shí)圖譜研究等。

        5 結(jié)語(yǔ)

        元宇宙視域下圖書館的服務(wù)內(nèi)容更加多元化,借助元宇宙技術(shù)可以為讀者提供虛實(shí)結(jié)合的服務(wù)場(chǎng)景。本文在分析研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合元宇宙視域下圖書館四大服務(wù)場(chǎng)景,將虛擬數(shù)字人定位為借閱型、咨詢型、陪伴型和教育型虛擬數(shù)字人;結(jié)合虛擬數(shù)字人構(gòu)建流程,通過(guò)真人模擬的方式構(gòu)建借閱型、咨詢型虛擬數(shù)字人以及通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的方式構(gòu)建陪伴型、教育型虛擬數(shù)字人;最后總結(jié)分析了元宇宙視域下圖書館虛擬數(shù)字人的應(yīng)用范圍:一是提供資源服務(wù),二是促進(jìn)互動(dòng)交流,三是協(xié)助數(shù)字人文研究。由于元宇宙技術(shù)仍處于探索階段,未來(lái)虛擬數(shù)字人在圖書館的應(yīng)用中仍需不斷加強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用研究以及注重用戶隱私保護(hù),不斷為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。

        參考文獻(xiàn)

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        作者簡(jiǎn)介:

        邱錦(1984-),女,碩士,渤海大學(xué)圖書館館員。研究方向:讀者信息服務(wù)。

        (收稿日期:2022-08-28 責(zé)任編輯:張長(zhǎng)安)

        Research on the Application of Virtual Digital Human in Library Service

        Scene from the Perspective of Metaverse

        Qiu Jin

        Abstract:2021 is the year of the metaverse. Virtual digital human is the initial way for human beings to apply the metaverse. Based on the service scene division of the library and the characteristics of the metaverse technology, this paper divides virtual digital people into four categories: borrowing type, consulting type, accompanying type and educational type. On this basis, the virtual digital human is constructed by means of human simulation and computer simulation. Finally, the application scope of virtual digital human in the library service scene under the perspective of the metaverse is summarized and analyzed, aiming to provide reference for the library to innovate the service mode and improve the service quality.

        Keywords: Metaverse; Virtual Digital Human; Library; Service Scenario

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