元宇宙視域下的智慧圖書(shū)館服務(wù)模式與技術(shù)框架研究

　　摘 要：[目的/意義]元宇宙的出現(xiàn)為智慧圖書(shū)館服務(wù)模式的改進(jìn)提供了一種全新的思路和方法。[方法/過(guò)程]文章在述評(píng)元宇宙概念及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了圖書(shū)館元宇宙體系架構(gòu)，探討了物理層、軟件層、數(shù)據(jù)層、規(guī)則層、應(yīng)用層和交互層 6 個(gè)層次的功能。 [結(jié)果/結(jié)論]認(rèn)為元宇宙能對(duì)智慧圖書(shū)館服務(wù)產(chǎn)生積極的促進(jìn)和影響，并對(duì)元宇宙視角下智慧圖書(shū)館建設(shè)需要解決的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以期為元宇宙在智慧圖書(shū)館中的應(yīng)用研究提供借鑒參考。

　　關(guān)鍵詞：元宇宙;智慧圖書(shū)館;服務(wù)模式;虛擬現(xiàn)實(shí);區(qū)塊鏈

　　李默 情報(bào)理論與實(shí)踐2022-01-11 11:49

　　2021 年可以被看作元宇宙元年，隨著元宇宙概念第一股 Roblox 公司在 3 月成功登錄紐交所，蘋(píng)果、Facebook、谷歌、華為、微軟、字節(jié)跳動(dòng)等巨頭也都開(kāi)始對(duì)元宇宙進(jìn)行投資，元宇宙成為了 2021 年科技領(lǐng)域最火爆的概念之一，而且迅速引起了科技界、金融界、思想界和文化界等多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注和探討。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，元宇宙是映射現(xiàn)實(shí)世界的在線虛擬世界，它通過(guò)吸納人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、信息通信、互聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)革命成果，最終構(gòu)建出與傳統(tǒng)物理世界平行的全息數(shù)字世界。另外，從智慧圖書(shū)館發(fā)展的歷程來(lái)看，未來(lái)智慧圖書(shū)館的服務(wù)和資源將廣泛存在于物理空間、虛擬空間和用戶(hù)個(gè)體三者之中，實(shí)現(xiàn)三方之間的同步互聯(lián)和融合互動(dòng)將促進(jìn)圖書(shū)館智慧生態(tài)的進(jìn)化。元宇宙具有感知性、共享性、收斂性和物理持久性等特征，基于元宇宙視角，探究其對(duì)智慧圖書(shū)館服務(wù)模式的改進(jìn)，設(shè)計(jì)基于元宇宙概念的技術(shù)框架，對(duì)圖書(shū)館智慧服務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展具有一定的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

　　1 元宇宙概述

　　“元宇宙”(Metaverse)一詞出自作家 N. Stephenson 撰寫(xiě)的科幻小說(shuō)《雪崩》，書(shū)中將元宇宙描寫(xiě)成一個(gè)平行于現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)世界，現(xiàn)實(shí)世界中的每個(gè)人通過(guò)數(shù)字替身(Avatar)在元宇宙中生活。就像電影《頭號(hào)玩家》中的“綠洲”和游戲《我的世界》那樣，元宇宙脫胎于現(xiàn)實(shí)世界但又與現(xiàn)實(shí)世界平行，是越來(lái)越真實(shí)的數(shù)字虛擬世界。維基百科對(duì)元宇宙的定義為：“一個(gè)集體虛擬共享空間，由虛擬增強(qiáng)的物理現(xiàn)實(shí)和物理持久的虛擬空間融合而創(chuàng)造，包括所有虛擬世界、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和互聯(lián)網(wǎng)的總和。” [1] 在全球新冠肺炎疫情背景下，由于居家隔離需求，人們的日常生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等多種線下行為被迫轉(zhuǎn)變到在線數(shù)字化場(chǎng)景中。例如，中國(guó)傳媒大學(xué)和加州伯克利大學(xué)在沙盒游戲《我的世界》上舉辦畢業(yè)典禮，畢業(yè)生們以虛擬形象參加;Zoom 等在線視頻會(huì)議工具在疫情期間得到了廣泛應(yīng)用;美國(guó)著名流行歌手 T. Scott 在游戲《堡壘之夜》中舉辦了一場(chǎng)虛擬演唱會(huì)，全球超過(guò)千萬(wàn)游戲玩家成為觀眾;全球頂級(jí) AI 學(xué)術(shù)會(huì)議 ACAI 在《動(dòng)物森友會(huì)》上舉辦研討會(huì)，演講者在游戲中播放 PPT 發(fā)表講話(huà)。隨著線上線下行為的打通，人們可以自由地切換身份，穿梭于真實(shí)世界與虛擬世界之間，在任意一個(gè)由虛擬空間和時(shí)間節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的“元宇宙”中存在。

　　元宇宙不是一款游戲產(chǎn)品，其在當(dāng)今語(yǔ)境下的內(nèi)涵也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了《雪崩》中提到的元宇宙，已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的新領(lǐng)域，為人類(lèi)社會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新路徑，是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化的未來(lái)。Roblox 提出了通向元宇宙的 8 個(gè)關(guān)鍵特征：①身份(Identity)：自由創(chuàng)造的虛擬形象，現(xiàn)實(shí)世界用戶(hù)的第二人生;②朋友(Friends)：通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)可以進(jìn)行跨空間的多維社交;③沉浸感(Immersive)：現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的無(wú)障礙連接;④ 隨地(Anywhere)：不受地點(diǎn)限制，利用終端能夠隨時(shí)隨地出入;⑤多元化(Variety)：超越現(xiàn)實(shí)生活的自由和多元性;⑥低延遲(Low Friction)：采用 5G、邊緣計(jì)算等技術(shù)，消除虛擬世界的失真感;⑦經(jīng)濟(jì)(Economy)：用戶(hù)原創(chuàng)內(nèi)容產(chǎn)生價(jià)值，并可與現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)濟(jì)打通; ⑧文明(Civility)：創(chuàng)建文明體系，是元宇宙的最終發(fā)展方向。另外，元宇宙還有其特定的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈構(gòu)造，研發(fā)工具商 Beamable 公司將元宇宙市場(chǎng)的價(jià)值鏈劃分為 7 層：體驗(yàn)(Experience)、發(fā)現(xiàn)(Discovery)、創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)(Creator Economy)、空間計(jì)算(Spatial Computing)、去中心化(Decentralization)、人機(jī)交互(Human Interface)、基礎(chǔ)設(shè)施(Infrastructure) [2]。這一價(jià)值鏈包含了從用戶(hù)端尋求的體驗(yàn)到能夠?qū)崿F(xiàn)這種體驗(yàn)的科技，以及由創(chuàng)作者支撐、建立在去中心化基礎(chǔ)上的未來(lái)元宇宙愿景。元宇宙旨在構(gòu)建一個(gè)持久的虛擬空間，同時(shí)保持對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知和體驗(yàn)，這就需要秉持共創(chuàng)、共建、共享、共治的價(jià)值觀，全面融合大數(shù)據(jù)、人工智能、VR/AR、5G、區(qū)塊鏈、 3D 引擎等新技術(shù)，形成包括數(shù)字資產(chǎn)、數(shù)字市場(chǎng)、數(shù)字貨幣、數(shù)字創(chuàng)造、數(shù)字消費(fèi)等因素的新經(jīng)濟(jì)模式[3]。人類(lèi)社會(huì)正在逐漸邁入數(shù)字化時(shí)代，而元宇宙不是下一代互聯(lián)網(wǎng)，而是下一代網(wǎng)絡(luò)——數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。

　　2 元宇宙與智慧圖書(shū)館服務(wù)

　　2003 年芬蘭奧盧大學(xué)的 M. Aittola 首次提出了“智慧圖書(shū)館”概念，將移動(dòng)閱讀和智能感知引入到圖書(shū)館服務(wù)中[4]。之后，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，智慧圖書(shū)館能夠提供越來(lái)越精準(zhǔn)的、高質(zhì)量的智慧服務(wù)，這些服務(wù)既包括傳統(tǒng)的閱覽、流通、講座、展覽、閱讀推廣等基于圖書(shū)館空間場(chǎng)所的交流服務(wù)，又包括圍繞知識(shí)數(shù)據(jù)獲取的搜索、收集、整合、組織、發(fā)布、存儲(chǔ)等數(shù)字技術(shù)服務(wù)，所有這些智慧服務(wù)可被稱(chēng)為圖書(shū)館智慧化發(fā)展的上半階段。而在圖書(shū)館智慧化發(fā)展的下半階段，智慧服務(wù)將不再以具體的時(shí)間、地點(diǎn)以及場(chǎng)所等物質(zhì)結(jié)構(gòu)為主要要素，而是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、用戶(hù)及其體驗(yàn)作為主要要素，在這一階段，智慧圖書(shū)館將基于移動(dòng)設(shè)備、大數(shù)據(jù)、傳感器、定位系統(tǒng)、社交網(wǎng)絡(luò)等多種應(yīng)用技術(shù)構(gòu)建虛擬空間，為用戶(hù)營(yíng)造一種圖書(shū)館在場(chǎng)感，使用戶(hù)可以隨時(shí)隨地地獲取個(gè)性化服務(wù)。元宇宙的出現(xiàn)為圖書(shū)館智慧化發(fā)展的下半階段提供了新的思路和動(dòng)力，擴(kuò)展了圖書(shū)館智慧服務(wù)的領(lǐng)域和邊界，用戶(hù)突破了在圖書(shū)館現(xiàn)實(shí)空間中的限制，能夠自由進(jìn)入不受現(xiàn)實(shí)因素限制的圖書(shū)館虛擬空間(可稱(chēng)之為“圖書(shū)館元宇宙”)。圖書(shū)館元宇宙可以理解為元宇宙的圖書(shū)館應(yīng)用，它通過(guò)為圖書(shū)館用戶(hù)創(chuàng)建數(shù)字身份，使用戶(hù)可以在虛擬的圖書(shū)館場(chǎng)景中進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。與傳統(tǒng)圖書(shū)館服務(wù)相比，圖書(shū)館元宇宙對(duì)圖書(shū)館智慧服務(wù)方式的影響和改進(jìn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　1)沉浸式的智慧圖書(shū)館服務(wù)體驗(yàn)。沉浸式體檢將是未來(lái)智慧圖書(shū)館服務(wù)最核心的特征，圖書(shū)館元宇宙為用戶(hù)營(yíng)造了一個(gè)新的虛擬世界，用戶(hù)在其中能夠感受到沉浸式的全息通信、拓展現(xiàn)實(shí)、智慧交互、感官互聯(lián)等服務(wù)體驗(yàn)。沉浸式交互設(shè)備是用戶(hù)與圖書(shū)館元宇宙之間的橋梁，其除了提供真實(shí)、順暢及持久的交互體檢外，還要讓用戶(hù)保持對(duì)真實(shí)世界的感知，滿(mǎn)足用戶(hù)在現(xiàn)實(shí)和虛擬世界同時(shí)獲得虛實(shí)融合的圖書(shū)館智慧服務(wù)的需求。圖書(shū)館元宇宙要做到現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界在多個(gè)層面實(shí)現(xiàn)融通，而不是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的簡(jiǎn)單復(fù)制，成熟形態(tài)的圖書(shū)館元宇宙甚至比現(xiàn)實(shí)世界更完美、更逼真，這就需要依靠數(shù)字孿生、空間感知、動(dòng)作捕捉、手勢(shì)識(shí)別、數(shù)字替身等人機(jī)交互技術(shù)的不斷發(fā)展。

　　2)聯(lián)通融合的在線智能學(xué)習(xí)空間。圖書(shū)館元宇宙將現(xiàn)實(shí)世界的圖書(shū)館物理空間、學(xué)校教育空間和個(gè)人學(xué)習(xí)空間有效地聯(lián)通起來(lái)，創(chuàng)造出時(shí)空融合的在線智能學(xué)習(xí)空間，以滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化知識(shí)需求。圖書(shū)館元宇宙通過(guò)有效連接和匯聚各類(lèi)數(shù)字學(xué)習(xí)資源，縮短了知識(shí)生產(chǎn)、建構(gòu)、傳播和應(yīng)用的時(shí)空距離，同時(shí)也改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)空間中師生的教學(xué)關(guān)系，形成了一種民主開(kāi)放、去中心化、多元融合的新型學(xué)習(xí)組織形式。在圖書(shū)館元宇宙中，用戶(hù)還可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求自由伸縮延展學(xué)習(xí)空間，體驗(yàn)多種情境的學(xué)習(xí)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)知識(shí)體系，使用戶(hù)在不斷自我反思的過(guò)程中促進(jìn)其智慧生成。

　　3)開(kāi)放的信息資源創(chuàng)造能力。在專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容(PGC)方面，圖書(shū)館元宇宙通過(guò)對(duì)多模態(tài)信息資源進(jìn)行聚類(lèi)、融合和重組，基于數(shù)字孿生技術(shù)搭建圖書(shū)館信息資源立體呈現(xiàn)的基礎(chǔ)場(chǎng)所。而在用戶(hù)生成內(nèi)容(UGC)方面，用戶(hù)在進(jìn)入圖書(shū)館元宇宙后，利用海量信息資源進(jìn)行閱讀和學(xué)習(xí)，形成個(gè)人的知識(shí)積累和學(xué)習(xí)興趣，并通過(guò)發(fā)布科研資源、課程信息、文獻(xiàn)資料、建議觀點(diǎn)等個(gè)性化行為實(shí)現(xiàn) UGC 功能，而且隨著用戶(hù)使用 AI 工具能力的不斷提升，會(huì)極大降低 UGC 創(chuàng)作門(mén)檻，有效提高 UGC 的內(nèi)容質(zhì)量和資源數(shù)量。UGC 滿(mǎn)足了用戶(hù)自我實(shí)現(xiàn)和自我表達(dá)的需求，增強(qiáng)了用戶(hù)對(duì)圖書(shū)館元宇宙建設(shè)的參與感，同時(shí)也為圖書(shū)館元宇宙的持續(xù)發(fā)展注入了新的能量。

　　4)立體式的用戶(hù)社交網(wǎng)絡(luò)體系。元宇宙實(shí)現(xiàn)了社交網(wǎng)絡(luò)從 2.0 時(shí)代到 3.0 時(shí)代的跨越，社交網(wǎng)絡(luò)體系也從扁平化社交過(guò)渡到立體化、多維度、沉浸式社交。圖書(shū)館元宇宙構(gòu)建了比現(xiàn)實(shí)圖書(shū)館場(chǎng)所更加豐富的學(xué)習(xí)、辦公、社交、娛樂(lè)、休閑的虛擬場(chǎng)景，用戶(hù)在現(xiàn)實(shí)和虛擬場(chǎng)景中可以自由選擇交互對(duì)象和交流方式，建立一種去中心化的、虛實(shí)融合的、多層次的社交網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與用戶(hù)之間、用戶(hù)與圖書(shū)館元宇宙之間的非線性互動(dòng)。除了用戶(hù)在互動(dòng)交流中產(chǎn)生的大量信息，用戶(hù)社交網(wǎng)絡(luò)還包含了其他海量的信息組成元素：學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資源、視頻音頻內(nèi)容、會(huì)議與辦公系統(tǒng)、虛擬經(jīng)濟(jì)體系、游戲活動(dòng)，等等。

　　5)安全穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)。元宇宙擁有自己的原生貨幣和經(jīng)濟(jì)體系，用戶(hù)工作和創(chuàng)造活動(dòng)的價(jià)值將以統(tǒng)一的貨幣形式被確認(rèn)和確權(quán)[5]，而區(qū)塊鏈、非同質(zhì)化代幣(NFT)以及非同質(zhì)化權(quán)益(NFR)則為元宇宙虛擬數(shù)字資源權(quán)益的確認(rèn)、保護(hù)、管理以及使用提供技術(shù)支持。圖書(shū)館元宇宙也可以創(chuàng)造自己的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，基于區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)去中心化的內(nèi)部流通貨幣，用戶(hù)既可以使用這一貨幣在平臺(tái)內(nèi)進(jìn)行消費(fèi)，也能夠通過(guò)一定比例置換成現(xiàn)實(shí)生活中的法定貨幣，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是驅(qū)動(dòng)圖書(shū)館元宇宙發(fā)展前進(jìn)的引擎。圖書(shū)館元宇宙的虛擬經(jīng)濟(jì)是對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)充，不僅不會(huì)破壞或取代實(shí)體經(jīng)濟(jì)，反而會(huì)從虛擬維度提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)的活力，實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)字資源的規(guī)范化管理和衍生利用。

　　6)多元化的智慧圖書(shū)館文化形態(tài)。圖書(shū)館元宇宙作為學(xué)習(xí)中心、知識(shí)中心和文化中心，是智慧圖書(shū)館文化形態(tài)的多元化投射，能夠?yàn)橛脩?hù)提供多元文化服務(wù)，如數(shù)據(jù)文化服務(wù)[6]、合成空間文化服務(wù)、科技文化服務(wù)、地域特色文化服務(wù)等。圖書(shū)館元宇宙又是一個(gè)不斷生長(zhǎng)的智慧有機(jī)體，它的發(fā)展變化與其服務(wù)環(huán)境密不可分，需要秉持開(kāi)放融合的文化理念和思維方式，持續(xù)融入新功能、新文化，用戶(hù)在其中可以體驗(yàn)到不同的圖書(shū)館文化形態(tài)。圖書(shū)館元宇宙需要通過(guò)構(gòu)建多元、開(kāi)放、和諧和融合的文化場(chǎng)景，使用戶(hù)在遵守相應(yīng)秩序規(guī)范的前提下，形成自由、平等、公正的人際關(guān)系，并樹(shù)立正確的圖書(shū)館元宇宙文化價(jià)值觀念。

　　3 圖書(shū)館元宇宙體系架構(gòu)建設(shè)

　　基于元宇宙概念的智慧圖書(shū)館將出現(xiàn)于元宇宙發(fā)展的第二階段，第一階段的元宇宙主流應(yīng)用是虛擬社交和娛樂(lè)，第二階段的元宇宙則是全真互聯(lián)網(wǎng)，能夠賦能實(shí)際生活和工業(yè)，改變?nèi)藗児ぷ鳌⑸詈徒涣鞯姆绞健D書(shū)館元宇宙代表了技術(shù)融合應(yīng)用的發(fā)展方向，其核心是底層技術(shù)的不斷迭代和進(jìn)步推動(dòng)應(yīng)用的迭代，然后用戶(hù)需求的提升又反哺底層技術(shù)，實(shí)現(xiàn)科技的持續(xù)進(jìn)步和應(yīng)用的不斷完善。本文結(jié)合元宇宙的技術(shù)基礎(chǔ)、基本特征、核心要素和智慧圖書(shū)館平臺(tái)常用體系架構(gòu)模型，設(shè)計(jì)了圖書(shū)館元宇宙的體系架構(gòu)，將其自下而上分為物理層、軟件層、數(shù)據(jù)層、規(guī)則層、應(yīng)用層和交互層 6 個(gè)層級(jí)，如圖 1 所示。

　　1)物理層。物理層是整個(gè)圖書(shū)館元宇宙體系的根基，是產(chǎn)生數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及應(yīng)用數(shù)據(jù)的載體，包含感知設(shè)備和數(shù)字化設(shè)施兩大類(lèi)。其中，感知設(shè)備利用移動(dòng)終端、攝像頭、傳感器、GPS 定位器、RFID 等識(shí)別分析圖書(shū)館內(nèi)的各類(lèi)事物，采集構(gòu)建圖書(shū)館元宇宙的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，如通過(guò)移動(dòng)終端和 PGS 定位器采集用戶(hù)信息，通過(guò)攝像頭和傳感器收集智慧圖書(shū)館建筑的溫度、濕度、光線等數(shù)據(jù)，利用 RFID 對(duì)圖書(shū)資源的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)感知等。數(shù)字化設(shè)施則包括各類(lèi)電子設(shè)備，比如 5G、AioT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))、云計(jì)算中心、邊緣計(jì)算中心、云化架構(gòu)等。5G 為圖書(shū)館元宇宙提供通信管道支撐，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸;AioT 則將物聯(lián)網(wǎng)收集和產(chǎn)生的不同維度的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端和邊緣端，實(shí)現(xiàn)智慧圖書(shū)館數(shù)據(jù)的智聯(lián)化;云計(jì)算中心和邊緣計(jì)算中心為海量數(shù)據(jù)處理提供算力支持，并且要按照智慧圖書(shū)館業(yè)務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)適用的圖書(shū)館元宇宙云化架構(gòu)。

　　2)軟件層。軟件層主要負(fù)責(zé)加工、分析和處理物理層獲取的數(shù)據(jù)，在物理層的基礎(chǔ)上構(gòu)建圖書(shū)館元宇宙的基礎(chǔ)設(shè)施，是圖書(shū)館元宇宙的引擎驅(qū)動(dòng)器，具體包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩個(gè)子層級(jí)。系統(tǒng)軟件用來(lái)控制和協(xié)調(diào)圖書(shū)館元宇宙硬件設(shè)備以及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，具有可大規(guī)模應(yīng)用、能夠靈活應(yīng)變以及多行業(yè)共用等特性，一般包括云計(jì)算系統(tǒng)、元宇宙系統(tǒng)專(zhuān)用軟件、人工智能控制軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件是指為圖書(shū)館元宇宙開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)特定功能的軟件，它是連接物理層和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而且隨著圖書(shū)館元宇宙的不斷完善，最終會(huì)形成一個(gè)由眾多獨(dú)立程序組成的生態(tài)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)(EOP)，為整個(gè)圖書(shū)館行業(yè)提供公共應(yīng)用服務(wù)，主要包括 3D 模型軟件、即時(shí)通信軟件、同步擬真軟件、腦機(jī)交互軟件、環(huán)境傳感軟件、EOP 等。

　　3)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層主要包括數(shù)字孿生[7]、數(shù)聯(lián)網(wǎng)、各類(lèi)數(shù)據(jù)中心以及數(shù)字模型等功能模塊，重點(diǎn)處理數(shù)據(jù)互聯(lián)互通問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理、存儲(chǔ)、傳遞以及集成，為元數(shù)據(jù)圖書(shū)館體系架構(gòu)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)字孿生將動(dòng)態(tài)復(fù)現(xiàn)智慧圖書(shū)館實(shí)體的外部環(huán)境、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史狀態(tài)，建立與現(xiàn)實(shí)世界智慧圖書(shū)館相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體，以助力智慧圖書(shū)館管理和服務(wù)的精細(xì)化。數(shù)聯(lián)網(wǎng)則通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法和技術(shù)，發(fā)現(xiàn)智慧圖書(shū)館物理空間中的潛在聯(lián)系，從而對(duì)智慧圖書(shū)館物理空間進(jìn)行改善。數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館元宇宙海量數(shù)據(jù)的匯集和存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)應(yīng)用提供原始要素。數(shù)字資產(chǎn)中心是實(shí)現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)交易的底層平臺(tái)，它利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行資產(chǎn)數(shù)字化，并統(tǒng)籌管理以虛擬電子形式存在的各類(lèi)非貨幣性資產(chǎn)數(shù)據(jù)。

　　4)規(guī)則層。規(guī)則層是在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)之上，為海量數(shù)據(jù)的應(yīng)用建立的一系列規(guī)則，并最終形成完善的圖書(shū)館元宇宙數(shù)字監(jiān)管體系，主要包括數(shù)字治理、數(shù)字市場(chǎng)、組織監(jiān)管、業(yè)務(wù)流程、行為活動(dòng)等內(nèi)容。數(shù)字治理就是以數(shù)據(jù)要素為驅(qū)動(dòng)力，以圖書(shū)館元宇宙為平臺(tái)支撐，構(gòu)建開(kāi)放創(chuàng)新和協(xié)同治理的智慧圖書(shū)館服務(wù)新范式，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館元宇宙的共享、共治和智治。對(duì)于數(shù)字市場(chǎng)，規(guī)則層要制定合適的規(guī)則引導(dǎo)其健康穩(wěn)定發(fā)展，讓數(shù)據(jù)在規(guī)則下真正產(chǎn)生價(jià)值，而且能為 UGC 衍生出更大的效益。組織監(jiān)管一方面要保證規(guī)則層的各項(xiàng)制度得到充分實(shí)施;另一方面也要保障數(shù)字市場(chǎng)的有序運(yùn)行，使得圖書(shū)館元宇宙中的用戶(hù)能夠按照規(guī)則獲得合規(guī)經(jīng)濟(jì)收益。另外，規(guī)則層還要根據(jù)圖書(shū)館業(yè)務(wù)流程制定相應(yīng)的規(guī)則，對(duì)用戶(hù)的行為活動(dòng)進(jìn)行規(guī)范，用戶(hù)則通過(guò)遵守規(guī)則成為圖書(shū)館元宇宙生態(tài)中的一部分。

　　5)應(yīng)用層。應(yīng)用層以大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、5G、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)為支撐(如圖 2 所示)，與圖書(shū)館元宇宙進(jìn)行深度融合，為用戶(hù)提供各種具體應(yīng)用功能。在“大數(shù)據(jù)+圖書(shū)館”模式下，圖書(shū)館元宇宙利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立圖書(shū)館資源、服務(wù)、空間等多要素關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。圖書(shū)館元宇宙采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)感知圖書(shū)館各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及用戶(hù)位置，為用戶(hù)提供多維時(shí)空的即時(shí)虛擬交互體驗(yàn)。圖書(shū)館元宇宙使用 5G 網(wǎng)絡(luò)將應(yīng)用層各應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)算和處理結(jié)果傳輸給用戶(hù)，如面向用戶(hù)的社交娛樂(lè)服務(wù)、學(xué)習(xí)培訓(xùn)服務(wù)、資源調(diào)度、實(shí)時(shí)檢測(cè)等。圖書(shū)館元宇宙使用人工智能技術(shù)為用戶(hù)提供智能閱讀、智能感知、智能互動(dòng)交流、上下文感知等功能應(yīng)用。圖書(shū)館元宇宙采用區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)數(shù)字貨幣和電子支付工具，用來(lái)保障用戶(hù)虛擬資產(chǎn)安全，并為圖書(shū)館元宇宙經(jīng)濟(jì)體系中各種數(shù)據(jù)的傳播和驗(yàn)證提供網(wǎng)絡(luò)支持。

　　6)交互層。交互層為用戶(hù)提供圖書(shū)館元宇宙入口，主要分為軟件應(yīng)用(用戶(hù)服務(wù))和硬件支持(人機(jī)交互設(shè)備)兩部分。其中，面向用戶(hù)的服務(wù)包括 3D 文獻(xiàn)資源展示、虛擬咨詢(xún)、館舍導(dǎo)覽、移動(dòng)視覺(jué)搜索(MVS)、移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(MAR)等，用戶(hù)在圖書(shū)館元宇宙中可以實(shí)現(xiàn)查找和瀏覽文獻(xiàn)資源過(guò)程的三維可視化，實(shí)時(shí)接收基于人工智能機(jī)器人的虛擬咨詢(xún)信息，以及全方位查看圖書(shū)館館舍的導(dǎo)覽服務(wù)，此外，用戶(hù)通過(guò) MVS 能夠方便快速地獲取所需文獻(xiàn)資源，利用 MAR 則能獲得在圖書(shū)館元宇宙中的全感官沉浸式體驗(yàn)。人機(jī)交互設(shè)備是用戶(hù)與圖書(shū)館元宇宙之間的橋梁，包括 AR/VR、移動(dòng)終端、PC、腦機(jī)接口、可穿戴設(shè)備等，通過(guò)集成觸摸感知、視覺(jué)感知、語(yǔ)音感知、動(dòng)作感知、意圖感知等多種感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館元宇宙與用戶(hù)多感官的信息交互。

　　4 圖書(shū)館元宇宙建設(shè)面臨的問(wèn)題

　　圖書(shū)館元宇宙是智慧圖書(shū)館數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終形態(tài)，與數(shù)字孿生圖書(shū)館相比，它更加具象化和可視化。當(dāng)前元宇宙產(chǎn)業(yè)還處于初期發(fā)展階段，具有新興產(chǎn)業(yè)不穩(wěn)定和不成熟的特征，而元宇宙要在圖書(shū)館領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用不僅需要技術(shù)創(chuàng)新，還需要規(guī)則創(chuàng)新、理念創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館元宇宙從無(wú)到有、從小到大、從淺入深地健康發(fā)展。目前來(lái)看，圖書(shū)館元宇宙建設(shè)主要面臨以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

　　1)應(yīng)用技術(shù)方面。技術(shù)局限性是目前圖書(shū)館元宇宙發(fā)展的最大瓶頸，一方面，AR/VR、區(qū)塊鏈、人工智能、大數(shù)據(jù)等底層技術(shù)距離圖書(shū)館元宇宙落地應(yīng)用的需求還有較大差距;另一方面，圖書(shū)館元宇宙集 VR/AR 入口、可編輯世界、多人在線、UGC、數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、開(kāi)放式任務(wù)、社交系統(tǒng)、去中心化認(rèn)證、現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景映射等多重要素于一體，使得其在正常運(yùn)作過(guò)程中對(duì)算力有極高的要求，穩(wěn)定持續(xù)的算法和低成本算力資源是圖書(shū)館元宇宙能夠向縱深發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

　　2)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)方面。要實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館元宇宙與其他不同元宇宙生態(tài)系統(tǒng)的大連接，就要制定一系列的規(guī)則和協(xié)議，引導(dǎo)參與圖書(shū)館元宇宙建設(shè)的科技企業(yè)之間開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化合作，建立統(tǒng)一的技術(shù)、軟件、硬件、服務(wù)、內(nèi)容等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。另外，對(duì)于圖書(shū)館元宇宙發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的監(jiān)管審查、數(shù)據(jù)安全、資源壟斷、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等法律問(wèn)題，需要提前考慮如何防止和解決，加強(qiáng)數(shù)字科技領(lǐng)域的立法工作，研究適用于圖書(shū)館元宇宙的相關(guān)法律制度。

　　3)知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面。知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題是元宇宙中一直存在的一個(gè)問(wèn)題，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)為 UGC 的確權(quán)和追責(zé)提供了技術(shù)可能性，但它不能判斷 UGC 的初創(chuàng)者究竟是誰(shuí)，分離了產(chǎn)品著作權(quán)和交易體制。圖書(shū)館元宇宙是一個(gè)集體共享空間，幾乎所有用戶(hù)都是這個(gè)世界的創(chuàng)作者，這就產(chǎn)生了大量的UGC產(chǎn)品，對(duì)于獨(dú)立或多人協(xié)作的UGC產(chǎn)品需要有明晰的確權(quán)規(guī)則。再者，元宇宙中的很多 UGC 產(chǎn)品可能被其他用戶(hù)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界，也有可能是來(lái)自或者改編于現(xiàn)實(shí)世界對(duì)應(yīng)的實(shí)體，這種跨越虛實(shí)邊界的應(yīng)用和改編很可能會(huì)引發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，加劇知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理的復(fù)雜性。

　　4)隱私保護(hù)方面。圖書(shū)館元宇宙為了給用戶(hù)帶來(lái)具有沉浸感的交互體驗(yàn)，需要對(duì)用戶(hù)的身份屬性、社會(huì)關(guān)系、人際交互、運(yùn)動(dòng)路徑、生物特征、生理活動(dòng)、情感狀態(tài)、腦波模式、所在場(chǎng)景等個(gè)人信息進(jìn)行全面大量收集，然后對(duì)這些個(gè)人信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和實(shí)時(shí)同步，以滿(mǎn)足圖書(shū)館元宇宙持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的底層數(shù)據(jù)資源需求。這些用戶(hù)個(gè)人信息一旦泄露或被濫用，會(huì)嚴(yán)重影響用戶(hù)在現(xiàn)實(shí)世界中的正常生活，因此要確保收集、存儲(chǔ)和管理用戶(hù)個(gè)人信息數(shù)據(jù)安全，防止發(fā)生信息的泄露、濫用、篡改和丟失，并通過(guò)授權(quán)進(jìn)行合法合規(guī)使用。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　目前來(lái)看，元宇宙無(wú)論是技術(shù)水平、內(nèi)容供給還是用戶(hù)體驗(yàn)都處在非常初級(jí)的階段，但隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步以及人們思維理念的不斷發(fā)展，元宇宙將以成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)存在，并以漸進(jìn)的方式融入人們的日常生活。元宇宙的到來(lái)會(huì)改變現(xiàn)有人類(lèi)社會(huì)的組織與運(yùn)作，在圖書(shū)館領(lǐng)域也會(huì)深刻影響圖書(shū)館的智慧服務(wù)模式，使之逐漸向虛實(shí)融合的服務(wù)方式轉(zhuǎn)變，最終形成圖書(shū)館元宇宙生態(tài)系統(tǒng)，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還需要對(duì)圖書(shū)館元宇宙的技術(shù)體系、服務(wù)模式、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、人文倫理等多個(gè)方面進(jìn)行研究和探討。