引言

在智慧图书馆的理论研究和实践探索中，一种新的基于 AR（增强现实）为基础的服务模式，衍生而来。

对于一个借阅者来说，要在图书馆中寻找一本想要的图书，首先借助于馆内的自助查询终端机获取图书的中图分类号和书次号信息，再根据这两个信息结合每个楼层进出入或者电梯口的楼层-书库-图书类别对应表，逐步缩小范围，找到对应的书架，直至*终找到图书。

对于熟悉馆分布布局的图书管理员，能较快的找到图书，但对于一般的阅读者而言，是一个繁琐的过程，主要是因仅仅依据分类号和书次号（例如G211.5-1），太过于抽象。

且传统的图书，展现形式单一，读者无法在**时间了解图书的相关和扩展内容读物，及其他读者的评价，也无法帮助读者更好选择图书及下一步欲读取的内容，图书馆作为管理方，也无法实时获取用户的行为，为下一步资源扩充做出有效指导方向。

虽然不少图书馆对图书管理系统进行了一定的优化，但对于不熟悉图书馆楼层分布的读者而言，这个问题始终存在。

图书馆一直是引进智能化设备的主要阵地,基于数字图书馆的各类服务模式不断地为读者提供着方便,增强现实也是一项具有潜力进入图书馆为读者提供服务,为图书馆更新管理手段的新技术。

建设意义

随着移动通信网络的全面覆盖，我国移动互联网伴随着移动网络通信基础设施的升级换代快速发展，尤其是在2009年国家开始大规模部署3G移动通信网络，2014年又开始大规模部署4G移动通信网络。两次移动通信基础设施的升级换代，有力地促进了中国移动互联网快速发展，服务模式也随之大规模创新，用户使用手机、Pad等无线终端设备，更加方便快捷的享受着移动互联网带来的各类服务。

图书馆学是一个十分专业的领域，图书资料的分类与查询工作繁琐而复杂，无论是管理员还是读者，每天图书整理、节约都极为耗时和不便。将 增强现实（AR）的技术应用于图书馆检索导航，即读者或管理员使用手机APP可以及时的查找图书所在位置，通过导航提示叠加在图书馆内真实场景，并进行图书位置导航，这项技术极简化了图书查询和有效提高读者及图书管理员的节约与管理效率，同时，并且可以通过一些目前无法实现的三维技术开发出的附加服务提高用户粘粘度，也可以为以后的大数据分析提供数据支持。

增强现实（AR）技术概述

AR，即增强现实，使用这种实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，把虚拟世界的有关于“知识服务”的内容在现实世界进行互动展示。

随着数字化技术和计算机技术的发展，AR增强现实已经逐渐成为下一代人机接口技术发展的主要方向之一。AR增强现实是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面，使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。AR把虚拟的图像和文字讯息与现实生活景物结合在一起，现在很多AR应用已经在智能手机上纷纷亮相，呈现效果让大家惊艳不已。

AR增强现实系统主要由显示技术、跟踪和定位技术、界面和可视化技术、标定技术构成。跟踪和定位技术与标定技术共同完成对位置与方位的检测，并将数据报告给AR 系统，实现被跟踪对象在真实世界里的坐标与虚拟世界中的坐标统一，达到让虚拟物体与用户环境无缝结合的目标。为了生成准确定位，AR系统需要进行大量的标定，测量值包括摄像机参数、视域范围、传感器的偏移、对象定位以及变形等。羊年春晚上，李宇春的表演也是利用了AR技术的工作原理。

增强现实（AR）工作原理

1、获取真实场景信息;

2、对真实场景和相机位置信息进行分析;

3、生成虚拟景物;

4、合并视频或直接显示，即图形系统首先根据相机的位置信息和真实场景中的定位标记来计算虚拟物体坐标到相机视平面的仿射变换，然后按照仿射变换矩阵在视平面上绘制虚拟物体，*后直接通过现实或与真实场景的视频合并后，一起显示在显示设备上。

如下图所示

基于AR的智慧图书馆导航解决方案

目前数字图书馆基于互联网的二维空间服务模式已经无法发挥吸引读者的作用,图书资料的分类与查询工作繁琐而复杂，无论是管理员还是读者，每天图书整理、节约都极为耗时和不便，面对当前用户的大量流失, 数字图书馆急需通过先进技术拓展服务及渠道, 为其稳定发展注入新的活力。

系统将以 图书导航为核心功能，衍生了 趣味阅读、 信息扩展等相关服务功能。

PART 01 - 定位系统

系统使用室内标注点定位,标记用户在哪里作为起始导航位置， 对书本进行精确导航, 可精确至书本区，精度可达200mm以内。

PART 02 - 基础构建系统

根据原图书馆的平面图及楼宇、楼层、区域、书架、书籍扩展信息构建三维模型，构建基础数据集。

PART 03 - 成像融合系统

实时获取2D成像面获得虚拟物体坐标系，融合产生现实世界的AR效果。

PART 04 - 检索系统

查找图书资源（也可与馆内检索系统对接），给读者查询服务。

PART 05 - AR导航系统

确定地面：地点标示及路面的引导箭头在AR场景。

路线查询：根据用户位置及书籍位置，导航元数据。

路线绘制：根据元数据，计算引导箭头并贴合地面。

PART 06 - 趣味阅读系统

定位一本图书，可展示多维度、形式多样化信息，含显示文字、图片和视频。

PART 07 - 多维互动系统

一个展现形式多样、支持多人在线互动的系统平台。

综上七大系统构建后，可实现

1、图书导航

解决方案 可扩展性

AR货架整理协助

AR古籍重建

360°图书馆

AR展台

AR多人情景互动

项目技术支持：北京创晟睿腾科技有限公司

邮箱：sale10@bjcsrt.com

北京创晟睿腾科技有限公司，是一家专业从事政府、学校、企业信息化建设的系统研发集成公司，公司自成立来一直致力于教育类数字应用系统的开发。主要运用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、MR、物联网等技术，对传统的教育方式进行升级，使之更具成效和趣味性。

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