背景
显然,数字现实技术有可能彻底改变教育、远程工作、市场营销和经济领域,以及娱乐业务。这些技术也开始建立一种新的信息交换模式。可以说,一种以元宇宙(Metaverse)的思想为中心的新范式已经形成(Mystakidis, 2022)。术语“meta”(意思是超越或之后)和“宇宙”组合在一起,形成短语“Metaverse”(Cheng et al., 2022)。随着虚拟现实系统变得更加用户友好和网络化,Metaverse平台提供了全面的额外进步。一旦虚拟现实眼镜和配件获得了适合长期使用的更舒适的设计,扩大它们的用例并使其适应教育场景可能会更实用。以Metaverse为基础制作可用于教育环境的硬件和软件是非常重要的。因此,在这一问题上的合作和相互指导对教育者、研究人员、设计师和开发人员至关重要(Sarıtaş & Topraklıkoğlu, 2022)。
虚拟现实(VR)和增强现实(AR),两种空间、沉浸式技术,目前正在推动第四波计算创新(Kamenov, 2017)。这一浪潮预计将创建以下无处不在的计算范式,它有能力彻底改变(在线)商业、娱乐、远程工作和教育。Metaverse就是这种新范式。Meta(一个希腊前缀,意思是在后面或后面)和universe组成了封闭的复合词,即Metaverse。换句话说,元宇宙是一个后现实的宇宙,它在一个连续和持久的多用户环境中结合了物理现实和数字虚拟。在在线远程教育的背景下,Metaverse有潜力解决基于网络的2D电子学习工具的根本缺陷(Mystakidis, 2022)。
Neal Stephenson的科幻小说《雪崩》(Snow Crash, Stephenson, 2003)描述了他在1992年创造的Metaverse的想法。斯蒂芬森被认为是向世界介绍了元宇宙的概念(Duan et al., 2021)。已经有很多努力和研究来开发Metaverse技术,它是基于虚构的小说,但实际上并不作为可以在现实生活中使用的技术存在(Kye et al., 2021)。然而,在马克·扎克伯格于2021年10月正式宣布Metaverse项目后,Metaverse迅速获得了名声(Tlili et al., 2022)。
短语“扩展现实”或“交叉现实”(XR)是指一组沉浸式技术,创建电子、数字环境,数据被表示和显示。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)都是XR的组成部分。在XR的所有方面,人们看到并参与一个完全或部分由技术创造的人工数字环境。虚拟现实是一种完全不同的、完全假的数字化环境。用户体验沉浸感,感觉他们好像在一个独立的世界里,并以类似于他们在现实世界里的方式行为(Slater & Sanchez-Vives, 2016)。
在专业多模态设备(包括沉浸式头盔、VR头戴设备和全方位跑步机)的帮助下,视觉、声音、触觉、运动和与虚拟事物的自然接触的模式增强了这种体验(Pellas, Mystakidis & Kazanidis, 2021;Pellas, Dengel & Christopoulos, 2020年)。为了改善物理环境,增强现实采用了不同的方法。它将数字输入和虚拟方面融入现实世界(Ibáñez & Delgado-Kloos, 2018)。它在地理上结合了真实世界和虚拟世界(Klopfer, 2008)。其结果是由智能手机、平板电脑、眼镜、隐形眼镜或其他透明表面等物体进行空间投影并介导的一层数字人工制品(Mystakidis, Christopoulos & Pellas, 2021)。
MR的定义随着时间的推移而变化,反映了不断变化的技术进步以及占主导地位的语言含义和叙述。MR是一个更为复杂的概念。由于物理世界与投影的数字数据实时交互,MR有时被描述为增强现实的高级版本。因此,MR仍然是增强现实和虚拟现实这两种核心技术的混合体(Speicher, Hall & Nebeling, 2019)。在现实世界中,增强现实(AR)就是部分虚拟元宇宙的一个例子。元宇宙可以完全是虚拟的,就像虚拟现实系统一样。人们可以在Metaverse中通过对话、参与项目、玩游戏和从错误或成功中学习进行社交互动(Bourlakis, Papagiannidis & Li, 2009;Park & Kim, 2022a)。真实的人或虚拟角色可能是一个人在Metaverse中的同伴或朋友(Díaz, Saldaña & Avila, 2020;Kye等人,2021)。生命日志功能允许元宇宙生命的完整记录(Thawonmas & Fukumoto, 2011)。
Metaverse远不止是一些人会误以为的VR或AR (Park & Kim, 2022b)。metaverse有三个特征的框架“共享”、“持久”和“去中心化”,这使它与传统的VR或AR显著不同(Min & Cai, 2022)。此外,人工智能(AI)是Metaverse的宇宙按照程序员的规则运行的必要技术。从这个结构来看,AR或VR系统很明显可以用于呈现Metaverse中的虚拟内容;或者,Metaverse本身也可以包含AR或VR元素以及其他必要元素。在第二人生(Min & Cai, 2022)等多用户虚拟现实系统中,人们可以使用不同的身份与他人连接。然而,如果系统不能提供一个持续的现实,用户可以生活在包括工作、拥有、学习、互动、生产和乐趣的真实生活体验,它就不能被认为是一个元宇宙(Min & Cai, 2022)。
方法
根据系统综述和meta分析步骤的首选报告项目(PRISMA) (Moher et al., 2009)(如图2所示)和下文讨论,进行了这一系统性文献综述。
本综述遵循PRISMA模型,从构建框架的四个步骤开始,(1)纳入(关键词搜索),(2)纳入标准,(3)筛选和(4)识别(Oláh et al., 2020)。
来源:DOI: 10.7717/peerj-cs.1252/table-1
Download full-size imageDOI: 10.7717/peerj-cs.1252/fig-2
Kaddoura S, Al Husseiny F. 2023. The rising trend of Metaverse in education: challenges, opportunities, and ethical considerations. PeerJ Computer Science 9:e1252 https://doi.org/10.7717/peerj-cs.1252