元宇宙教育的四大挑战：数字孪生校园的建设

2022年9月，Meta和VictoryXR（总部位于美国爱荷华州的虚拟现实教育初创公司）合作打造且开放了10个元宇宙的虚拟校园。该项目投资1.5亿美元。Meta表示作为其沉浸式学习项目的一部分，该项目旨在将教育引入虚拟现实环境。
教育是虚拟现实和元宇宙技术最大应用方向之一，Meta正在施行这一想法，以帮助10所大学推出基于元宇宙的虚拟校园。虽然元宇宙教育提供了更多的可能性以及灵活性，但实际上元宇宙教育想要得到落地，仍然需要克服许多问题。例如时间以及资金的成本，数据隐私和人身安全等问题，缺乏先进的基础设施以及潜在的法律问题。
时间以及资金的成本
元宇宙是一个虚拟世界。然而虚拟世界需要大量的时间以及资金成本来去建设（包括了人力、光纤成本等等）。此外，元宇宙的后期运营等也都需要大量的资源来维持其运作，例如数据库的巨大运营成本，包括了电力、水冷却资源、相关维修人员等。
虽然某种程度上，元宇宙提供了一种低成本的学习替代方案。例如，建造一个实验室需要花费数百万美元，并且需要大量的空间和人工维护，虚拟实验室则完美地解决了这个问题。然而实际上，元宇宙背后有着许多的隐性成本。
除此之外，相关的硬件费用实际上在无形中给学校增加了成本。例如VR内容的许可、数字孪生校园的建设、VR头显和其他投资费用等等。一个元宇宙课程许可证可能要花费至少20,000美元，数字孪生校园的费用可能高达100,000美元。VR公司（Meta目前而言暂时是免费，然而未来当普及化之后则不好说；就算撇除此费用，其他相关成本对于许多学校来说都是巨大的）还将针对每位学生收取每年200美元的订阅费以访问其元宇宙。
按照当前售价，每台Oculus Quest 2的低配版售价为399.99美元。这只是购买器材的费用，而实际上后续有更多的维护成本。学校也要专门请人来维护上述的设备，无形中又增加了成本。学校也需要花费许多时间来让学生适应这些设备，毕竟是需要长时间来面对电子荧幕，或许会造成眼睛疲劳等等。
最后则是元宇宙相关教材。有别于传统的教材，元宇宙的教材大多是三维，且是动态的。这样的话，教师们就需要重新编写教材等。然而现实却是目前大多数教育工作者没有能力创建自己的元宇宙教学材料，这可能涉及将视频、静止图像、音频、文本和交互元素合并成一种身临其境的在线体验。
数据隐私和人身安全等问题
此前，01区块链写了一篇《元宇宙的七个挑战》，当中包括了知识产权的纠纷、数据保护和隐私、法律上的挑战、货币和支付系统挑战、技术上的挑战、民众接受度和高投入和商业的垄断性。在新科技问世时，隐私数据保护始终是现实世界中最受关注的问题之一，受到了社会各界的关注。我们如今使用的互联网都涉及了大量的数据和隐私保护问题，更何况是元宇宙。元宇宙涉及的数据以及隐私相比于互联网必然更多。元宇宙在未来极有可能是多个公司一起打造的一个虚拟空间。对于消费者或者用户来说，各个公司之间如何协调保护数据，如何确保隐私数据的安全性必然是最担忧的问题。
元宇宙收集的个人数据的数量和丰富程度将是前所未有的，包括个人生理反应、运动，甚至可能是脑电波数据。这些数据是否会聘请专门的安全公司来负责其数据安全性？如果用户的个人数据在元宇宙中被盗或滥用，谁来负责，会对现实世界的用户产生什么影响等。在元宇宙的建设当中，各个公司应严格考虑此类个人信息的隐私问题以及设置良好的机制来防止个人数据的外泄。

调研机构Centre for International Governance Innovation 和Ipsos在一个问卷调查中发现，大约 57% 的全球消费者表达他们极度（31%）或很（26%） 担心网络的隐私安全。这个调研采访了超过 24,000 名年龄介于 16-64 岁之间的互联网用户，遍布 24 个国家。事实上，每个地区至少有一半的互联网用户表达他们对隐私的担忧。
全球用户表达对于网络隐私安全的担忧调研结果
开发元宇宙技术的公司商业模式依赖于收集用户的详细个人数据。例如，想要使用Meta的Oculus Quest 2的人必须拥有Facebook账户等等。VR头显可以收集高度个人化和敏感的数据，例如学生所处的位置、学生的身体特征、动作以及声音。但Meta并未承诺将这些数据保密或限制广告商可能对其进行的访问。
此外，Meta正在开发一款名为Project Cambria的高端VR头显，这款头显具有更高级的功能。设备中的传感器将允许虚拟化身保持目光接触，并做出反映用户眼球运动等面部表情。这些数据信息可以帮助广告商衡量用户的注意力，并针对他们的行为推送个性化广告。如果教授和学生知道他们的一举一动、说话甚至面部表情都被学校和一家大型科技公司监视，他们可能无法自由地参与课堂讨论，毕竟学校或者是教育机构等不应该受到监视。
缺乏先进的基础设施
未来人们将通过VR/AR连接进入元宇宙，该技术一定程度上可以解决把虚拟世界”展示“给我们的问题。但如今这项技术只能提供视觉和听觉信息，其它感知能力，触觉、嗅觉、味觉却不能提供。一个逼真的虚拟世界能让我们体会其他感知能力，从而增加真实感。如何让人们体会其他的感知是技术上需要解决的问题。
此外，我们也需要向虚拟世界输入参数，例如语音、手势、动作等等。如今的VR/AR主要依靠手拿传感器（或是穿戴手套）来借此向虚拟世界输入参数。这降低了真实感，相比较我们在现实世界并不需要手拿传感器。虽然如今有一些基于机器视觉的手势，姿势识别技术开始应用，但也遇到很多现实的问题，比如视野范围和遮挡的问题。
手持传感器的VR/AR设备
触觉反馈亦是一个技术上的问题。如何让我们的手和身体能够感受到虚拟世界里的物体，似乎如今的科技还暂时无法解决。在电影头号玩家当中，玩家主要依靠全身都穿上力反馈的服装来感知虚拟世界中的物体以及感知。即使大家愿意穿全身装备体验元宇宙，但能用这样一身服装实现全身体感在技术上仍然是个挑战。现实世界人们是否愿意购买此服装来体验元宇宙也是一个问题。
《头号玩家》电影中的服装
元宇宙对于算力的高要求也是一个技术上的挑战。计算机需要运行物理世界的模拟，场景的渲染，和其它人物（包括真实的人物和虚拟人物）的互动等等，这些都需要庞大的运算量。开发出匹配上元宇宙运行需要的算力也是一大挑战。而庞大算力伴随而来的是能耗的问题，越高的算力意味着更高的能耗，高昂的能耗成本也将会转嫁给用户，最终导致人们进入元宇宙的门槛提高。
大多数元宇宙的应用程序，例如3D视频等，都是宽带密集型的。它们需要高速数据网络来处理跨虚拟和物理空间的传感器和用户之间流动的所有信息，对于相关网络基础设施要求很高。虽然大部分城市都有着良好的网络基础设施；然而乡村则是未必了。例如，居住在美国城市地区的人口中有97%可以使用高速连接，而农村地区和部落地区的这一比例分别为65%和60%。
虽然元宇宙教育为线下教育提供了更多的可能性。然而或许也无形中给部分地区的人们添加了一个门槛，阻止他们加入元宇宙接受教育。

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