最近，虛擬數字人有點忙，在直播，品牌營銷，企業服務上都看到虛擬數字人身影。虛擬數字人跟元宇宙有什麼關係，我們一起來說說。
一、虛擬數字人概念
1、定義
“虛擬數字人”一詞最早源於 1989 年美國國立醫學圖書館發起的“可視人計劃”(Visible Human Project, YHP)。其指存在於非物理世界中，由計算機圖形學、圖形渲染、動作捕捉、深度學習、語音合成等計算機手段創造及使用，並具有多重人類特徵（外貌特徵、人類表演能力、人類互動能力等）的綜合產物。
- 外貌特徵：具有特定的相貌、性別和性格等人物特徵
- 人類表演能力：擁有人的行為，具有用語言、面部表情和肢體動作表達的能力
- 人類互動能力：擁有人的思想，具有識別外界環境、並能與人交流互動的能力
“人”是其中的核心的因素，高度擬人化為使用者帶來的親切感、關懷感與沉浸感是多數消費者的核心使用動力。能否提供足夠自然逼真的相處體驗，將成為虛擬數字人在各個場景中取代真人，完成語音互動方式升級的重要標準。
2、發展歷程
從最早的手工繪製到現在的 CG（Computer Graphics，電腦繪圖）、人工智慧合成，虛擬數字人大致經歷了萌芽、探索、初級和成長四個階段。
二、虛擬數字人相關技術
1、虛擬數字人通用系統框架
虛擬數字人系統一般情況下由人物形象、語音生成、動畫生成、音視訊合成顯示、互動等 5 個模組構成。
- 人物形象：根據人物圖形資源的維度，可分為 2D 和 3D 兩大類，從外形上又可分為卡通、擬人、寫實、超寫實等風格
- 語音生成模組和動畫生成模組：可分別基於文字生成對應的人物語音以及與之相匹配的人物動畫
- 音視訊合成顯示模組：將語音和動畫合成視訊，再顯示給使用者
- 互動模組：使數字人具備互動功能，即通過語音語義識別等智慧技術識別使用者的意圖，並根據使用者當前意圖決定數字人後續的語音和動作，驅動人物開啟下一輪互動
互動模組根據其有無，可將數字人分為互動型數字人和非互動型數字人。
- 非互動型數字人：系統依據目標文字生成對應的人物語音及動畫，併合成音視訊呈現給使用者
- 互動型數字人：根據驅動方式的不同可分為智慧驅動型和真人驅動型
- 智慧驅動型數字人：該人物模型是預先通過AI技術訓練得到可通過文字驅動生成語音和對應動畫，業內將此模型稱為TTSA（Text To Speech & Animation）人物模型
- 真人驅動型數字人：真人根據視訊監控系統傳來的使用者視訊，與使用者實時語音，同時通過動作捕捉採集系統將真人的表情、動作呈現在虛擬數字人形象上，從而與使用者進行互動
（智慧驅動型虛擬數字人運作流程）
2、三大核心技術
為了實現“擬人化”，技術層面主要體現為以下三點：
- CG建模/影像遷移技術：影響外觀呈現。體現為虛擬數字人外觀的擬人程度
- NLP互動技術：影響互動體驗。以對話能力為核心，該技術繼續在虛擬數字人中發揮核心作用，可以視作為虛擬數字人的腦
- CV等深度學習模型：影響驅動效果。受資料量、計算框架、關鍵特徵點等因素深刻影響。能否呈現自然的面部表情變動、肢體變動等，在極大程度上取決於語音驅動的深度模型效果
三、虛擬數字人產業應用
1、行業現狀
按照產業應用，可以將虛擬數字人劃分為兩類，服務型虛擬數字人和身份型虛擬數字人。“量子位虛擬數字人產業報告”預測，在2030年，我國虛擬數字人整體市場規模將達到2700億。其中，得益於虛擬IP的巨大潛力，以及虛擬第二分身的起步，身份型虛擬數字人將佔據主導地位，約1750億，並逐步成為Metaverse中的重要一環。服務型虛擬數字人則相對穩定發展，多模態AI助手仍有待進一步發展，多種對話式服務升級至虛擬數字人形態，總規模超過950億。
2、產業劃分
虛擬數字人的產業鏈從下到上分為基礎層、平臺層、應用層，下層賦能上層並不斷合作形成了多元的商業模式。
- 基礎層：為虛擬數字人提供基礎軟硬體支撐，硬體包括顯示裝置、光學器件、感測器、晶片等，基礎軟體包括建模軟體、渲染引擎
- 平臺層：包括軟硬體系統、生產技術服務平臺、AI 能力平臺，為虛擬數字人的製作及開發提供技術能力
- 應用層：指虛擬數字人技術結合實際應用場景領域，切入各類，形成行業應用解決方案，賦能行業領域
3、虛擬IP應用Case
虛擬IP相對於真人IP，解決了MCN對特定IP長期穩定持有的問題，以偶像/網紅為核心場景，在直播、代言等領域均有所發展。由於我國的短視訊和直播業態正在迅速發展，面對高頻、碎片且實時的IP運營需求，虛擬IP更能夠適應這一趨勢。代言領域，歐萊雅（M姐）、花西子（花西子）已開始有所嘗試，通過虛擬IP打造完全符合品牌調性的虛擬代言人。
四、總結
技術是進入行業的核心門檻，需要進入玩家在機器視覺、語音互動和自然語言處理方面都具有深厚的技術積累，並將三者進行有機結合。當前虛擬數字人向自我管理的演化，認知智慧、靈活性、個性化、情感化都是虛擬數字人需要進一步提升的技術方面。
儘管技術壁壘增加了商業化成本，但虛擬數字人給元宇宙開啟了更大的想象空間。你是否也想擁有一個虛擬數字人呢？
參考文獻：
《2020 年虛擬數字人發展白皮書》中國人工智慧產業發展聯盟總體組，中關村數智人工智慧產業聯盟數字人工作委員會
《虛擬數字人深度產業報告》量子位