基于vr技術的虛擬知識社區(qū)構建新探

1、<p>　　基于VR技術的虛擬知識社區(qū)構建新探</p><p>　　〔摘要〕首先介紹了上世紀末的新興技術，也是影響未來的第二大技術——虛擬現(xiàn)實技術（VR技術），列舉了VR技術在多領域的應用，闡述了基于虛擬環(huán)境的虛擬知識社區(qū)的建構意義及建構舉措，在知識管理理念上供業(yè)內同行商榷。 </p><p>　　〔關鍵詞〕虛擬現(xiàn)實技術（VR技術）；知識管理；虛擬知識社區(qū) </p>

2、<p>　　〔中圖分類號〕TP182〔文獻標識碼〕B〔文章編號〕1008-0821（2013）01-0047-04 </p><p>　　互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，集成科技系統(tǒng)正在不斷涌現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術就是很經(jīng)典的案例，它是具有代表性的合成型的高科技，在某種意義上，它亦可劃歸為“西學東漸”范疇，目前，它已應用于眾多行業(yè)，諸如：航空航天、醫(yī)學手術、建筑仿真、考古復原、影視娛樂、教育

3、科研等等。在圖書情報部門的應用主要是基于高科環(huán)境的隱性知識挖掘、隱性知識管理、虛擬知識社區(qū)的構建等等。 </p><p>　　1泛在環(huán)境下的VR技術 </p><p>　　1.1虛擬現(xiàn)實技術的科學理念 </p><p>　　一段時間以來，關于虛擬現(xiàn)實的狹義定義：VR技術就是一種先進的人機交互方式。它基于自然的人機接口，感受計算機生成的虛擬世界。也有人稱它叫虛擬環(huán)境、

4、賽伯空間、靈鏡技術、全景技術等[1]。 </p><p>　　而廣義的定義：它是利用計算機模擬真實世界，從而形成模擬三維環(huán)境的技術，是通過計算機對各種復雜的信息加工處理，進行可視化操作，并且與之交互的一種方式[2]。虛擬現(xiàn)實是對真實世界的模擬，一方面，它能對現(xiàn)實環(huán)境做逼真的描述；另一方面，能使人們在觀察虛擬環(huán)境的時候，猶如身臨其境，可以與之進行交互。所以也能完全模擬出人的感覺和思維，可能記錄下人的隱性知識，并能夠

5、把這些隱性知識傳遞給他人。 </p><p>　　1.2虛擬現(xiàn)實技術的大致發(fā)展路徑 </p><p>　　美國是VR技術的發(fā)源地，研究水平基本代表著國際VR技術的發(fā)展水平。今天在該領域的研究主要聚焦在感知、用戶見面、后臺軟件和硬件等層面。處于領先地位的美國宇航局的Ames實驗室大量地研究了約翰遜空間站操縱的實時仿真，運用了大量的座艙模擬技術，且形成了一站式VR訓練系統(tǒng)。我國VR技術起步較晚

6、，只有少數(shù)大學和技術機構一直在深入探索，與歐美發(fā)達國家有很大距離。如北京航空航天大學計算機系研發(fā)了虛擬環(huán)境中物體物理特征的表示與處理，并實現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡設計。浙江大學CAD&CG開發(fā)出一套正面虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，其中包括一種新的快速漫游算法和網(wǎng)格遞進快速生成法。凡此種種高技術是VR技術應用到知識管理中的技術保障。 </p><p>　　1.3虛擬現(xiàn)實技術的突出靚點 </p>&

7、lt;p>　　在虛擬現(xiàn)實中強調的是人的主導作用。VR技術不僅實現(xiàn)了從“計算機為主體”到“人為主體”的轉變，而且實現(xiàn)了“適計算機化的單維信息空間”到“適人化的多維信息空間”的轉變。在傳統(tǒng)的單維信息空間內，信息處理的工具或環(huán)境是計算機，人通過鍵盤、二維鼠標和顯示屏幕等與計算機發(fā)生聯(lián)系，人類以往的經(jīng)驗是以數(shù)字化形式存儲在數(shù)據(jù)庫內的。 </p><p>　　單純從計算機角度而言，VR技術不同于以往意義上的可視化操作

8、界面、圖形用戶界面等，而是以更為先進的人機接口方式，給用戶提供試聽、接觸、操作控制等直觀清晰方便的實時交互方法。它有3個主要的特征分別是沉浸、交互、構想，其中沉浸是感受，交互是手段，構想是目標。 </p><p>　　4虛擬現(xiàn)實技術在知識管理上的應用 </p><p>　　知識的傳播、轉移及科學的管理是有流程的，即：著名的SECI知識轉化模式。日本的企業(yè)學家野中郁次郎認為：顯性與隱性知識的

9、轉化有4種狀態(tài)：潛移默化（Socialization）、外部明示（Externalization）、匯總組合（Combination）、內部升華（Internalization）。（見圖1）即圖示為：社會化→外部化→組合化→內隱化，每一次循環(huán)上升都是一次創(chuàng)新與進步。 </p><p>　　隱性知識是以思維、直覺、靈感、技能等產(chǎn)生并存儲于個體身上的主觀知識?；煦缋碚撝姓J為，人的隱性知識系統(tǒng)是非線性復雜系統(tǒng)，有隨機性

10、，容易產(chǎn)生蝴蝶效應等特性[3]。而以虛擬現(xiàn)實技術為代表的新型人機交互技術，旨在探索自然和諧的人機關系，使人機界面從以視覺感知為主發(fā)展到包括視覺、聽覺、觸覺、力覺、嗅覺和動覺等多種感覺通道感知；從以手動輸入為主發(fā)展到包括語音、手勢、姿勢和視線等多種效應通道輸入。這樣虛擬現(xiàn)實技術就將隱藏在人腦中的知識體呈現(xiàn)出來，從多種感覺渠道準確表達，致使隱性知識轉移為灰色或白色顯性知識。 </p><p>　　不僅如此，VR技術有

11、不斷更新的計算機技術支持，不斷提升的情感表達與情感接觸界面的表示效果和人性化程度，真實的情景再現(xiàn)或者情景模擬，對于挖掘到的隱性知識的可利用程度大大增加。在充分利用現(xiàn)實表達技術和高效數(shù)據(jù)技術下，對于隱性知識的挖掘與管理上都顯現(xiàn)出強大的優(yōu)勢[1]。 </p><p>　　2虛擬現(xiàn)實技術在多領域上的應用 </p><p>　　2.1VR技術在醫(yī)療行業(yè)中的應用 </p><p&

12、gt;　　在醫(yī)療行業(yè)中，藥物分子模型、虛擬人體、虛擬康復訓練、各種醫(yī)療器械的模擬都借助VR技術來完成，為此，筆者認為在醫(yī)療事業(yè)的研發(fā)上它有無可替代的作用。 </p><p>　　VR技術在醫(yī)學典型的應用是虛擬手術，具體應對是仿真的手術過程編程、前期演練以及結果預測[4]。在模擬的“手術臺”上，操作者沉浸在醫(yī)護環(huán)境里，體驗現(xiàn)實手術過程和解決某些“突發(fā)情況”，從而達到在交互信息的過程中，掌握各種臨床手術的實際技巧。由

13、于虛擬手術系統(tǒng)具有低代價、零風險、可重復性、自動指導的優(yōu)點，可以迅速普及開來，提高實習者的手術技能，具有廣闊的應用前景[5]。目前這種虛擬現(xiàn)實的手術訓練系統(tǒng)已經(jīng)在國際上普遍推行。例如Choi等研制了食管鏡手術模擬訓練系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使受訓者感受到與虛擬軟組織的接觸并顯示食管的變形和切割。Wang等研制了神經(jīng)外科手術訓練模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過可實時更新腦組織形變的三維立體顯示和雙手力反饋裝置，能夠模擬手術器械的穿刺、牽引與切割[6]。 　

14、　2.2VR技術在航天里的應用 </p><p>　　VR技術在航天領域里應用的發(fā)展趨勢主要有4方面。其一，利用虛擬訓練系統(tǒng)對宇航員進行失重心理訓練，建立失重環(huán)境下的空間方位感。其二，虛擬座艙模型，訓練航天員熟悉艙內布局、界面和方位關系，演練飛行和操作技能等。其三，人工控制模擬仿真航天器的空間交會對接技術，將對接動力學模型存入計算機系統(tǒng)，通過計算機仿真，實時地解出兩個航天器間的相對距離和姿態(tài)角參量，通過計算機生成

15、圖像，在頭盔顯示器里實時地顯示兩個航天器的虛擬環(huán)境，此時航天員就像真正處在飛行空間進行對接操作一樣[7]。其四，利用人工智能技術使計算機通過編程模仿人的思維過程，將與研究對象相關的專家知識納入知識庫，并根據(jù)這些知識進行推理，因而能解釋用戶的請求，確定必要的輸入數(shù)據(jù)，修正或選擇一個合適的模型進行實驗，這樣具有更強的仿真能力。 </p><p>　　2.3虛擬現(xiàn)實技術在軍事領域中的應用 </p><

16、;p>　　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以滿足模擬軍事訓練的三大類型的需要：（1）受訓人員不需要觀察戰(zhàn)場中的目標，此類訓練中，虛擬環(huán)境為受訓人員提供一個仿真戰(zhàn)地背景，根據(jù)主控臺的指令顯示訓練的不同階段，根據(jù)受訓人員的操作顯示武器平臺的作戰(zhàn)動作，從而增加訓練的趣味性，并為訓練組織者提供形象、直觀的監(jiān)控手段；（2）受訓人員需要觀測戰(zhàn)場中的目標，并對目標進行跟瞄操作。此類訓練中通過VR技術創(chuàng)建一個虛擬戰(zhàn)場空間，受訓人員在其中搜索、觀察、射擊；（3）利用

17、虛擬現(xiàn)實技術，構建武器裝備維修訓練虛擬場景，在其中對裝備進行分解、結合，設置典型故障現(xiàn)象，并對受訓人員的維修步驟進行評判、指導。 </p><p>　　2.4VR技術在教育領域中的應用 </p><p>　　應用VR技術的虛擬校園，目前，在許多大學都有成功的個案：清華大學、浙江大學、北京大學、上海交通大學、山東大學、西北大學、中國海洋大學、杭州電子工業(yè)大學等先后建成虛擬校園、虛擬實驗室：例

18、如，浙江大學承擔的歐盟項目中，開發(fā)了基于虛擬人物的電子學習環(huán)境（ELVIS），用來給10～12歲的小學生進行故事創(chuàng)作，并支持其不同的情緒變化等。再有就是在遠程教育及特殊教育上的應用開發(fā)。 </p><p>　　3構建隱性知識管理中的虛擬知識社區(qū) </p><p>　　虛擬知識社區(qū)的開展是將VR技術應用到隱性知識的挖掘中。虛擬知識社區(qū)是一個基于網(wǎng)絡的虛擬學習環(huán)境，具有共同興趣和學習目的的學習

19、者和組織者共同構建的。目的是提供一個平等、自由、協(xié)作、開放的知識空間，促進知識類分、存儲與共享。隱性知識在自由、協(xié)作、開放的環(huán)境中得到良好的交互。這種虛擬知識社區(qū)可以為個體隱性知識的構建提供非正式化的學習環(huán)境，也為一些具體的隱性知識利用提供特定的情境，也為隱性知識的構建提供了交互的支持。 </p><p>　　3.1構建虛擬知識社區(qū)系統(tǒng) </p><p>　　虛擬知識社區(qū)利用VR技術中的計

20、算機圖形學、數(shù)字圖像處理、多媒體技術、網(wǎng)絡技術、傳感器與測量器、仿真與人工智能等創(chuàng)建出VR系統(tǒng)。力求打造出一個擁有真實的、可感知的沉浸環(huán)境，將細分后的知識分類數(shù)字化的同時，還可以將知識融入現(xiàn)實的操作，依靠VR系統(tǒng)的仿真還原達到讓學習者良好的沉浸其中的效果，使虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)達到完美的“真實再現(xiàn)”。在此沉浸環(huán)境中，用戶可以在交互平臺中，借助系統(tǒng)提供的頭盔、特質鼠標或活動桿、特質座椅等數(shù)字化工具，體驗在虛擬系統(tǒng)中所感受到的聲音、碰撞甚至爆裂等情

21、景，系統(tǒng)讓用戶的每一個動作，甚至想法和直覺都會得到系統(tǒng)交互后做出的反應。這種交互式的平臺是由強大的智能主體組成，智能主體可以快速的進行數(shù)字分析和數(shù)字統(tǒng)計，并有效的做出反應，傳感方式快捷。在沉浸環(huán)境和交互平臺的有效發(fā)揮作用后，人腦就會產(chǎn)生隱性知識的碰撞，會主動思考問題，并采取一些行動。這是隱性知識在被刺激后的反饋行為，也是自我構想的效果顯現(xiàn)。而系統(tǒng)會依照交互反饋式技術模式，對用戶的反應進行收集分析后，變化環(huán)境參數(shù)和行為數(shù)據(jù)，創(chuàng)設新的虛擬環(huán)

22、境，與用戶進行反復的交互，這也是隱性知識反復交互并被記錄的過程，使隱性知識得到顯性化的目的</p><p>　　3.2虛擬知識社區(qū)中的探索空間 </p><p>　　3.2.1自主知識空間 </p><p>　　自主知識（學習）空間是區(qū)別于其他學習工具系統(tǒng)的自我使用各種知識文本等達到自我學習目的的另一種較為高級的學習環(huán)境。在自主學習空間中，儲備了大量的將已有知識通過

23、虛擬現(xiàn)實技術處理，在虛擬的環(huán)境中達到仿真效果的知識。這些應對某一特殊問題所需的特殊技能或隱性知識，在通過上述的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，并且已經(jīng)被系統(tǒng)記錄并有效分析后編入自主學習空間系統(tǒng)，用戶可以直接進入系統(tǒng)，親身實踐學習。包括教育游戲、虛擬實驗等。此系統(tǒng)的功能高于學習工具系統(tǒng)，應用VR技術和各種配置性器械，將打造出低消耗、高安全、可反復的讀者學習空間。 </p><p>　　3.2.2知識的協(xié)作研發(fā)空間 </p>

24、;<p>　　研發(fā)空間是與自主知識系統(tǒng)相比更高級、更高效的知識系統(tǒng)與空間。此空間的構想理念在于挖掘潛藏在人腦中的大量且難編碼的隱性知識。在隱性知識轉化過程中，包括互逆的兩種轉化途徑，其中隱性知識轉化為隱性知識是重要而不曾被有效控制的一種轉化途徑。研發(fā)空間就是依照隱性知識互化途徑形成的一種學習系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，用戶主要依靠自身隱性知識的轉化與被轉化的過程進而達到學習的目的。與此同時，系統(tǒng)會記錄學習中的整個過程，將新生成的隱性

25、知識顯性化，增強對隱性知識的管理層次及維度。 </p><p>　　3.2.3虛擬知識社區(qū)中的知識共享 </p><p>　　在虛擬社區(qū)里，用戶主要依據(jù)發(fā)帖和回帖、引用及分享來實現(xiàn)多元知識的共享。筆者認為，對虛擬社區(qū)知識關系的品評要憑借成員所發(fā)布及回復的帖子為源頭，理清脈絡，一個話題、一個論點，都可能引發(fā)眾多的回復者、討論者，進而研究者可收集到N 個有價值的帖子，從會話（Session）線

26、索（Thread）中，可提煉出諸多知識精髓，及群成員的共有知識。籍此，在網(wǎng)絡社區(qū)中，成員的共識、群體理念表現(xiàn)為一起參與的討論線索數(shù)。依據(jù)這些磋商線索數(shù)字，就可創(chuàng)建出社區(qū)成員的知識關系網(wǎng)，此為無向加權網(wǎng)絡。每個節(jié)點表示一個成員，由節(jié)點A和節(jié)點B間的一條邊，表示成員A與成員B曾經(jīng)共同進行了某個議題的討論；邊的權重表示群成員共同參加議論的線索數(shù)量[8]。（見圖2：其中，節(jié)點代表社區(qū)成員、實線代表互動實踐、虛線代表知識關聯(lián)、連線左右的數(shù)字代表知

27、識關聯(lián)和人際互動的權重值）。 　　基于圖2的實、虛脈絡聯(lián)結走向，筆者得出4種說法：社群成員間知識關系與互動關系兩者是相互關聯(lián)的；共享網(wǎng)具備核心人群；個體成員的知識聯(lián)結以弱聯(lián)結為主體；個體成員間的互動呈弱聯(lián)結趨勢。 </p><p>　　3.3完善虛擬知識社區(qū)的幾大舉措 </p><p>　?。?）相關虛擬知識社區(qū)內部可以實施相關知識主題的互動游戲、基礎話題問答、FAQ等欄目，實施一些關于

28、成員的評論及瀏覽權限；組織一些社區(qū)內部小組，使得社區(qū)成員通過內部申請建立主題空間、形成興趣圈協(xié)作學習，提升對主題的認識與拓展；加大社區(qū)成員的歸屬感，以此促進社區(qū)知識共享。 </p><p>　?。?）打造優(yōu)良的文化氛圍。只有社區(qū)建設出健康向上的文化氛圍，社區(qū)成員才能進行和諧正常的互動探索。社區(qū)應向更大的范圍拓展，宣傳自身的特色文化，打造出品牌并擴大其影響；提供便捷、靈活的成員互動方式，方便成員間的思想交流，營造友

29、好活躍的氣氛；在社區(qū)內部還要大力弘揚平等互助、和諧博愛的團隊關系，強調公平、正義、和諧的價值觀[9]。 </p><p>　?。?）建立行之有效的獎懲制度。有效的獎懲制度可以促進社區(qū)成員的個人行為預期，為參加知識共享的成員爭得席位，提升知識共享的影響和幾率。具體說分為個人的獎懲機制與人機交互的獎懲機制：對于個人可提高聲望、或物質獎勵；對于人際互動機制，可采取虛擬貨幣、虛擬物品等推動其積極性，還可通過發(fā)布社區(qū)明星榜

30、來敲定。 </p><p><b>　　4結語 </b></p><p>　　虛擬現(xiàn)實技術是一種發(fā)展中的三維仿真型技術。它通過計算機硬件、軟件和顯像功能將不同領域中的情景再現(xiàn)或者還原，可以是歷史再現(xiàn)、人體構造或是潛藏在人腦中的記憶或經(jīng)驗。這完全符合人類的隱性知識難以編碼的特性，根據(jù)特定的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以準確的再造出潛藏的這些知識與景觀，并將能夠有效的記錄和進行知識管

31、理。在全球一村莊的今天，就必然要系統(tǒng)建設與維護虛擬知識社區(qū)，在虛擬知識社區(qū)里，進行學習、培訓、充電、演練……這在知識管理中將是一個全新的進步。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]胡小強.虛擬現(xiàn)實技術基礎與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2011.1. </p><p>　　[2]張濤.多媒體技術與

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33、仿真學報，2001，（2）：45-47. </p><p>　　[6]黃榮懷，鄭蘭琴.隱性知識及其相關研究[J].開放教育研究，2004，（6）：33-37. </p><p>　　[7]夏月.基于SECI模型的入職培訓策略研究[D].上海外國語大學，2007：13-26. </p><p>　　[8]雷靜，吳曉偉.虛擬社區(qū)的公共知識與知識共享網(wǎng)絡[J].情報雜志，