數(shù)字孿生技術(shù)促進(jìn)元宇宙三維虛擬數(shù)字人發(fā)展

近年來，元宇宙虛擬人呈現(xiàn)飛躍式發(fā)展，銀行、媒體、美容化妝等不同行業(yè)紛紛推出了自己的虛擬人。一時(shí)間AYAYI、LING、柳夜熙等風(fēng)格迥異的虛擬人走入公眾視野。虛擬數(shù)字人的圖像分為二維和三維兩類，形狀風(fēng)格分為卡通、擬真、寫實(shí)等類型。超真實(shí)感是指角色的高度模擬和逼真外觀，需要10000多張臉，可以承受高精度360度死角拍攝。柳夜熙是典型的三維超現(xiàn)實(shí)虛擬數(shù)字人，放大看看她的皮膚、面部特征、頭發(fā)和四肢是否與真人非常接近？

簡(jiǎn)單來說，元宇宙三維虛擬數(shù)字人的制作需要三個(gè)環(huán)節(jié)：圖像生成、動(dòng)畫生成和聲音生成。形象的形成決定了她的外貌。動(dòng)畫生成使她動(dòng)作靈活，聲音生成使她說話、表達(dá)和互動(dòng)；圖像生成最重要的部分是建模。常用的建模方法包括手動(dòng)建模、人工智能建模和掃描建模。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高效的掃描建模和人工智能建模技術(shù)逐漸成為字符建模的主流。建模后，需要進(jìn)行一系列綁定和驅(qū)動(dòng)，以使模型移動(dòng)。

骨骼和肌肉結(jié)合決定了模型后續(xù)肢體運(yùn)動(dòng)和面部表情的自然度和流暢性。目前，有兩種主流方式：骨骼綁定和混合變形，以及綁定，并將驅(qū)動(dòng)分為人類驅(qū)動(dòng)和智能驅(qū)動(dòng)。人類驅(qū)動(dòng)是指通過捕獲技術(shù)收集真實(shí)演員的動(dòng)作和面部表情數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)遷移到元宇宙虛擬數(shù)字人。

近年來，基于計(jì)算機(jī)視覺的捕獲技術(shù)發(fā)展迅速。大多數(shù)數(shù)字虛擬人的面部表情是通過景深相機(jī)采集人臉的三維點(diǎn)陣云圖像，然后將面部動(dòng)作和表情實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)字人。通過綁定和驅(qū)動(dòng)，通過渲染生成動(dòng)畫。渲染分為實(shí)時(shí)渲染和離線渲染。為了實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)字人的實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)交互，各大渲染引擎一直在努力突破算法，提高實(shí)時(shí)渲染的效率，希望在實(shí)時(shí)渲染的圖像質(zhì)量、渲染速度和計(jì)算資源之間獲得最優(yōu)解。

元宇宙虛擬數(shù)字人的語音可以使用人聲或合成語音。經(jīng)過人工智能技術(shù)的持續(xù)訓(xùn)練，合成語音越來越類似于人聲的音調(diào)、節(jié)奏，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)嘴唇形狀。虛擬數(shù)字人是技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。在未來充滿想象的虛擬空間中，虛擬數(shù)字人也是一種更理想化、更自由的人類投影，并不斷體驗(yàn)虛擬世界的魅力。