凯发客户端登录热度加持下,虚拟数字人破圈而出,成为该产业最成熟的商业化应用之一。作为“元宇宙原住民”,虚拟数字人已在各种应用场景中大放异彩,像虚拟偶像洛天依、柳夜熙,各大媒体的虚拟主持人:央视网小c、人民日报果果,虚拟员工:百信银行aiya等。
虚拟数字人是指具有数字化外形的虚拟人物,采用计算机数字建模技术,利用图形学、图形渲染模拟人物形象,通过动作、面部捕捉等技术模拟真实人物表情神态特征,并运用深度学习、语义理解、语音合成等手段形成具有“人”的外观、行为、思想的综合产物。从技术层面看,虚拟数字人的发展分为3个阶段:
第1阶段,虚拟数字人的制作以人物形象 vocaloid语音合成为主,生成具有美丽外表的虚拟数字人,像洛天依;
第2阶段,虚拟数字人的核心技术是2d/3d建模 实时动作捕捉 真人配音,例如虚拟数字歌手聆秋、沐汐,美妆达人柳夜熙;
第3阶段,虚拟数字人不但可以预测嘴唇的动作,还可以用文字合成语音来表达,整个虚拟数字人的面容、身体、声音、动作生成均由ai实现,具有真人质感、辨识度高、互动性强的特点,是更接近人形的“超写实虚拟数字人”。
超写实虚拟数字人的制作过程涉及建模、驱动和渲染三大环节。建模环节以动态光场重建技术为主,通过直接采集三维世界的光线,不仅可以重建人物的几何模型,还可以获取动态的人物模型数据,高品质的重现不同视角下人体的光影效果。
建模完成后想要冰冷的模型动起来,还需要进行一系列的驱动技术,像利用微表情追踪、语音识别、语音合成、nlp、动作和人脸捕捉等技术学习人物的语音、唇形、表情间的潜在关系,还原人脸骨骼和肌肉的细微变化,得到逼真的表情。
为了提升虚拟数字人的逼真程度,还需要渲染技术帮忙。渲染通过加入几何、视点、纹理、照明和阴影等信息,完成虚拟数字人模型到图像的转变,使虚拟数字人皮肤纹理更真实。目前渲染技术分为离线渲染和实时渲染两类,离线渲染受限于设备和软件架构,根据预先定义好的光线、轨迹渲染图片,主要用于2d虚拟数字人;而实时云渲染可以实时计算并输出图形数据,每一帧都针对当时实际环境光源、相机位置和材质参数计算出的图像,大多用于3d虚拟数字人。