1、1基于 VR 技术的虚拟知识社区构建新探摘要首先介绍了上世纪末的新兴技术，也是影响未来的第二大技术虚拟现实技术（VR 技术） ，列举了 VR 技术在多领域的应用，阐述了基于虚拟环境的虚拟知识社区的建构意义及建构举措，在知识管理理念上供业内同行商榷。 关键词虚拟现实技术（VR 技术） ；知识管理；虚拟知识社区 中图分类号TP182文献标识码B文章编号1008-0821（2013）01-0047-04 互联网环境下，集成科技系统正在不断涌现，虚拟现实（Virtual Reality）技术就是很经典的案例，它是具有代表性的合成型的高科技，在某种意义上，它亦可划归为“西学东渐”范畴，目前，它已应用于众
2、多行业，诸如：航空航天、医学手术、建筑仿真、考古复原、影视娱乐、教育科研等等。在图书情报部门的应用主要是基于高科环境的隐性知识挖掘、隐性知识管理、虚拟知识社区的构建等等。 1 泛在环境下的 VR 技术 1.1 虚拟现实技术的科学理念 一段时间以来，关于虚拟现实的狭义定义：VR 技术就是一种先进的人机交互方式。它基于自然的人机接口，感受计算机生成的虚拟世界。也有人称它叫虚拟环境、赛伯空间、灵镜技术、全景技术等1。 而广义的定义：它是利用计算机模拟真实世界，从而形成模拟三维2环境的技术，是通过计算机对各种复杂的信息加工处理，进行可视化操作，并且与之交互的一种方式2。虚拟现实是对真实世界的模拟，一方
3、面，它能对现实环境做逼真的描述；另一方面，能使人们在观察虚拟环境的时候，犹如身临其境，可以与之进行交互。所以也能完全模拟出人的感觉和思维，可能记录下人的隐性知识，并能够把这些隐性知识传递给他人。 1.2 虚拟现实技术的大致发展路径 美国是 VR 技术的发源地，研究水平基本代表着国际 VR 技术的发展水平。今天在该领域的研究主要聚焦在感知、用户见面、后台软件和硬件等层面。处于领先地位的美国宇航局的 Ames 实验室大量地研究了约翰逊空间站操纵的实时仿真，运用了大量的座舱模拟技术，且形成了一站式 VR 训练系统。我国 VR 技术起步较晚，只有少数大学和技术机构一直在深入探索，与欧美发达国家有很大距
4、离。如北京航空航天大学计算机系研发了虚拟环境中物体物理特征的表示与处理，并实现了分布式虚拟环境网络设计。浙江大学 CAD&CG 开发出一套正面虚拟建筑环境实时漫游系统，其中包括一种新的快速漫游算法和网格递进快速生成法。凡此种种高技术是 VR 技术应用到知识管理中的技术保障。 1.3 虚拟现实技术的突出靓点 在虚拟现实中强调的是人的主导作用。VR 技术不仅实现了从“计算机为主体”到“人为主体”的转变，而且实现了“适计算机化的单维信息空间”到“适人化的多维信息空间”的转变。在传统的单维信息空间内，信息处理的工具或环境是计算机，人通过键盘、二维鼠标和显示屏3幕等与计算机发生联系，人类以往的经验是以数
5、字化形式存储在数据库内的。 单纯从计算机角度而言，VR 技术不同于以往意义上的可视化操作界面、图形用户界面等，而是以更为先进的人机接口方式，给用户提供试听、接触、操作控制等直观清晰方便的实时交互方法。它有 3 个主要的特征分别是沉浸、交互、构想，其中沉浸是感受，交互是手段，构想是目标。 4 虚拟现实技术在知识管理上的应用 知识的传播、转移及科学的管理是有流程的，即：著名的 SECI 知识转化模式。日本的企业学家野中郁次郎认为：显性与隐性知识的转化有4 种状态：潜移默化（Socialization） 、外部明示（Externalization） 、汇总组合（Combination） 、内部升华（
6、Internalization） 。 （见图 1）即图示为：社会化外部化组合化内隐化，每一次循环上升都是一次创新与进步。 隐性知识是以思维、直觉、灵感、技能等产生并存储于个体身上的主观知识。混沌理论中认为，人的隐性知识系统是非线性复杂系统，有随机性，容易产生蝴蝶效应等特性3。而以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术，旨在探索自然和谐的人机关系，使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感觉通道感知；从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。这样虚拟现实技术就将隐藏在人脑中的知识体呈现出来，从多种感觉渠道准确表达，致使隐性知识转移为灰色
7、或白色显性知识。 4不仅如此，VR 技术有不断更新的计算机技术支持，不断提升的情感表达与情感接触界面的表示效果和人性化程度，真实的情景再现或者情景模拟，对于挖掘到的隐性知识的可利用程度大大增加。在充分利用现实表达技术和高效数据技术下，对于隐性知识的挖掘与管理上都显现出强大的优势1。 2 虚拟现实技术在多领域上的应用 2.1VR 技术在医疗行业中的应用 在医疗行业中，药物分子模型、虚拟人体、虚拟康复训练、各种医疗器械的模拟都借助 VR 技术来完成，为此，笔者认为在医疗事业的研发上它有无可替代的作用。 VR 技术在医学典型的应用是虚拟手术，具体应对是仿真的手术过程编程、前期演练以及结果预测4。在模
8、拟的“手术台”上，操作者沉浸在医护环境里，体验现实手术过程和解决某些“突发情况” ，从而达到在交互信息的过程中，掌握各种临床手术的实际技巧。由于虚拟手术系统具有低代价、零风险、可重复性、自动指导的优点，可以迅速普及开来，提高实习者的手术技能，具有广阔的应用前景5。目前这种虚拟现实的手术训练系统已经在国际上普遍推行。例如 Choi 等研制了食管镜手术模拟训练系统，该系统能够使受训者感受到与虚拟软组织的接触并显示食管的变形和切割。Wang 等研制了神经外科手术训练模拟系统，该系统通过可实时更新脑组织形变的三维立体显示和双手力反馈装置，能够模拟手术器械的穿刺、牵引与切割6。 2.2VR 技术在航天里
9、的应用 VR 技术在航天领域里应用的发展趋势主要有 4 方面。其一，利用虚5拟训练系统对宇航员进行失重心理训练，建立失重环境下的空间方位感。其二，虚拟座舱模型，训练航天员熟悉舱内布局、界面和方位关系，演练飞行和操作技能等。其三，人工控制模拟仿真航天器的空间交会对接技术，将对接动力学模型存入计算机系统，通过计算机仿真，实时地解出两个航天器间的相对距离和姿态角参量，通过计算机生成图像，在头盔显示器里实时地显示两个航天器的虚拟环境，此时航天员就像真正处在飞行空间进行对接操作一样7。其四，利用人工智能技术使计算机通过编程模仿人的思维过程，将与研究对象相关的专家知识纳入知识库，并根据这些知识进行推理，因
10、而能解释用户的请求，确定必要的输入数据，修正或选择一个合适的模型进行实验，这样具有更强的仿真能力。 2.3 虚拟现实技术在军事领域中的应用 虚拟现实系统可以满足模拟军事训练的三大类型的需要：（1）受训人员不需要观察战场中的目标，此类训练中，虚拟环境为受训人员提供一个仿真战地背景，根据主控台的指令显示训练的不同阶段，根据受训人员的操作显示武器平台的作战动作，从而增加训练的趣味性，并为训练组织者提供形象、直观的监控手段；（2）受训人员需要观测战场中的目标，并对目标进行跟瞄操作。此类训练中通过 VR 技术创建一个虚拟战场空间，受训人员在其中搜索、观察、射击；（3）利用虚拟现实技术，构建武器装备维修训
11、练虚拟场景，在其中对装备进行分解、结合，设置典型故障现象，并对受训人员的维修步骤进行评判、指导。 2.4VR 技术在教育领域中的应用 应用 VR 技术的虚拟校园，目前，在许多大学都有成功的个案：清华6大学、浙江大学、北京大学、上海交通大学、山东大学、西北大学、中国海洋大学、杭州电子工业大学等先后建成虚拟校园、虚拟实验室：例如，浙江大学承担的欧盟项目中，开发了基于虚拟人物的电子学习环境（ELVIS） ，用来给 1012 岁的小学生进行故事创作，并支持其不同的情绪变化等。再有就是在远程教育及特殊教育上的应用开发。 3 构建隐性知识管理中的虚拟知识社区 虚拟知识社区的开展是将 VR 技术应用到隐性知
12、识的挖掘中。虚拟知识社区是一个基于网络的虚拟学习环境，具有共同兴趣和学习目的的学习者和组织者共同构建的。目的是提供一个平等、自由、协作、开放的知识空间，促进知识类分、存储与共享。隐性知识在自由、协作、开放的环境中得到良好的交互。这种虚拟知识社区可以为个体隐性知识的构建提供非正式化的学习环境，也为一些具体的隐性知识利用提供特定的情境，也为隐性知识的构建提供了交互的支持。 3.1 构建虚拟知识社区系统 虚拟知识社区利用 VR 技术中的计算机图形学、数字图像处理、多媒体技术、网络技术、传感器与测量器、仿真与人工智能等创建出 VR 系统。力求打造出一个拥有真实的、可感知的沉浸环境，将细分后的知识分类数
13、字化的同时，还可以将知识融入现实的操作，依靠 VR 系统的仿真还原达到让学习者良好的沉浸其中的效果，使虚拟现实系统达到完美的“真实再现” 。在此沉浸环境中，用户可以在交互平台中，借助系统提供的头盔、特质鼠标或活动杆、特质座椅等数字化工具，体验在虚拟系统中所感受到的声音、碰撞甚至爆裂等情景，系统让用户的每一个动作，甚至7想法和直觉都会得到系统交互后做出的反应。这种交互式的平台是由强大的智能主体组成，智能主体可以快速的进行数字分析和数字统计，并有效的做出反应，传感方式快捷。在沉浸环境和交互平台的有效发挥作用后，人脑就会产生隐性知识的碰撞，会主动思考问题，并采取一些行动。这是隐性知识在被刺激后的反馈
14、行为，也是自我构想的效果显现。而系统会依照交互反馈式技术模式，对用户的反应进行收集分析后，变化环境参数和行为数据，创设新的虚拟环境，与用户进行反复的交互，这也是隐性知识反复交互并被记录的过程，使隐性知识得到显性化的目的。 3.2 虚拟知识社区中的探索空间 3.2.1 自主知识空间 自主知识（学习）空间是区别于其他学习工具系统的自我使用各种知识文本等达到自我学习目的的另一种较为高级的学习环境。在自主学习空间中，储备了大量的将已有知识通过虚拟现实技术处理，在虚拟的环境中达到仿真效果的知识。这些应对某一特殊问题所需的特殊技能或隐性知识，在通过上述的虚拟现实系统，并且已经被系统记录并有效分析后编入自主
15、学习空间系统，用户可以直接进入系统，亲身实践学习。包括教育游戏、虚拟实验等。此系统的功能高于学习工具系统，应用 VR技术和各种配置性器械，将打造出低消耗、高安全、可反复的读者学习空间。 3.2.2 知识的协作研发空间 研发空间是与自主知识系统相比更高级、更高效的知识系统与空间。8此空间的构想理念在于挖掘潜藏在人脑中的大量且难编码的隐性知识。在隐性知识转化过程中，包括互逆的两种转化途径，其中隐性知识转化为隐性知识是重要而不曾被有效控制的一种转化途径。研发空间就是依照隐性知识互化途径形成的一种学习系统，在此系统中，用户主要依靠自身隐性知识的转化与被转化的过程进而达到学习的目的。与此同时，系统会记录
16、学习中的整个过程，将新生成的隐性知识显性化，增强对隐性知识的管理层次及维度。 3.2.3 虚拟知识社区中的知识共享 在虚拟社区里，用户主要依据发帖和回帖、引用及分享来实现多元知识的共享。笔者认为，对虚拟社区知识关系的品评要凭借成员所发布及回复的帖子为源头，理清脉络，一个话题、一个论点，都可能引发众多的回复者、讨论者，进而研究者可收集到 N 个有价值的帖子，从会话（Session）线索（Thread）中，可提炼出诸多知识精髓，及群成员的共有知识。籍此，在网络社区中，成员的共识、群体理念表现为一起参与的讨论线索数。依据这些磋商线索数字，就可创建出社区成员的知识关系网，此为无向加权网络。每个节点表示
17、一个成员，由节点 A 和节点 B间的一条边，表示成员 A 与成员 B 曾经共同进行了某个议题的讨论；边的权重表示群成员共同参加议论的线索数量8。 （见图 2：其中，节点代表社区成员、实线代表互动实践、虚线代表知识关联、连线左右的数字代表知识关联和人际互动的权重值） 。 基于图 2 的实、虚脉络联结走向，笔者得出 4 种说法：社群成员间知识关系与互动关系两者是相互关联的；共享网具备核心人群；个体成员的知识联结以弱联结为主体；9个体成员间的互动呈弱联结趋势。 3.3 完善虚拟知识社区的几大举措 （1）相关虚拟知识社区内部可以实施相关知识主题的互动游戏、基础话题问答、FAQ 等栏目，实施一些关于成员
18、的评论及浏览权限；组织一些社区内部小组，使得社区成员通过内部申请建立主题空间、形成兴趣圈协作学习，提升对主题的认识与拓展；加大社区成员的归属感，以此促进社区知识共享。 （2）打造优良的文化氛围。只有社区建设出健康向上的文化氛围，社区成员才能进行和谐正常的互动探索。社区应向更大的范围拓展，宣传自身的特色文化，打造出品牌并扩大其影响；提供便捷、灵活的成员互动方式，方便成员间的思想交流，营造友好活跃的气氛；在社区内部还要大力弘扬平等互助、和谐博爱的团队关系，强调公平、正义、和谐的价值观9。 （3）建立行之有效的奖惩制度。有效的奖惩制度可以促进社区成员的个人行为预期，为参加知识共享的成员争得席位，提升
19、知识共享的影响和几率。具体说分为个人的奖惩机制与人机交互的奖惩机制：对于个人可提高声望、或物质奖励；对于人际互动机制，可采取虚拟货币、虚拟物品等推动其积极性，还可通过发布社区明星榜来敲定。 4 结语 虚拟现实技术是一种发展中的三维仿真型技术。它通过计算机硬件、软件和显像功能将不同领域中的情景再现或者还原，可以是历史再现、人体构造或是潜藏在人脑中的记忆或经验。这完全符合人类的隐性知识10难以编码的特性，根据特定的虚拟现实系统，可以准确的再造出潜藏的这些知识与景观，并将能够有效的记录和进行知识管理。在全球一村庄的今天，就必然要系统建设与维护虚拟知识社区，在虚拟知识社区里，进行学习、培训、充电、演练
20、这在知识管理中将是一个全新的进步。参考文献 1胡小强.虚拟现实技术基础与应用M.北京：北京邮电大学出版社，2011.1. 2张涛.多媒体技术与虚拟现实M.北京.清华大学出版社，2008.2. 3韦有双，杨湘龙，王飞.虚拟现实与系统仿真M.北京：国防工业出版社，2004.6. 4王行仁.面向二十一世纪发展系统仿真技术J.系统仿真学报，1999，11（2）：24-30. 5段红，黄柯棣.基于仿真的采办体系结构J.系统仿真学报，2001， （2）：45-47. 6黄荣怀，郑兰琴.隐性知识及其相关研究J.开放教育研究，2004， （6）：33-37. 7夏月.基于 SECI 模型的入职培训策略研究D.上海外国语大学，2007：13-26. 8雷静，吴晓伟.虚拟社区的公共知识与知识共享网络J.情报杂志，2012， （3）：146-149.
