虚拟数字人是怎么制作的

这是一次和虚拟人相关的技术展览，主题是《未来世界：数字人与 AR技术的创新应用》，分为四个部分。在展览中我们介绍了制作虚拟数字人所需工具，同时也介绍了制作虚拟数字人的一些注意事项。《未来世界：数字人与 AR》介绍了虚拟数字人的概念、制作过程、技术标准和概念解析。虚拟数字人与我们日常生活的距离不远了。今天我们一起来看一看虚拟数字人是怎么制作出来的吧。

• 一、概念

  虚拟数字人(Magic Digital)指通过计算机动画与3D技术来模拟一个虚拟的实体形象，并把这个实体形象与现实中真实存在的一个虚拟的实体形象相结合，从而实现逼真地虚拟人化。它可以从硬件层面上模拟人类的行为、情感状态等，甚至可以模拟人类正常的生理机能、精神机能等。在虚拟人制作领域当中，由于虚拟现实具有虚实结合和交互的特点，虚拟数字人可以让使用者与虚拟数字人产生共鸣，因此虚拟数字人可以被认为是虚拟现实技术的最高境界。以 CG技术为基础的虚拟数字人就是指由计算机）技术与虚拟现实技术相结合打造出来且具备一定真人形象特征的新型数字人。

• 二、基本元素

  为了使虚拟数字人更好的适应现实环境，需要用到基本元素。基本元素指的是数字元素，指的是人体结构，数字元素有两种：骨骼、肌肉。骨骼是人体的骨架，主要是支撑和约束人体运动，肌肉则是人体运动的外在表现，可以使人体动作更加协调，呈现出真实的运动状态。

• 三、场景渲染

  虚拟数字人制作的第二步就是场景渲染。场景渲染是一个非常重要的环节，在数字人中也是至关重要的。目前，虚拟数字人的场景渲染主要有三种方式：数字建模、数字渲染、虚拟引擎，数字建模的场景是最常见的一种，主要是将数字模型转换成物体、场景的属性。数字建模通过将数字模型转换成数字渲染或者是物理渲染的方式。而虚拟引擎是用物理渲染方式将动画场景转换成物体视觉特效的方式。这些渲染方法在实际运用中效果都很好，同时也可以与电脑渲染相结合。

• 四、数字角色制作

  虚拟数字人的形象的制作主要由数字角色的拍摄和动画生成、三维建模、数字声音合成、服装设计等多个部分组成。数字角色的制作主要是从图像处理到数字声音合成等方面来完成，这也是当前市场上主流的虚拟数字人的制作方式。数字角色拍摄：数字角色捕捉软件是一款可以实时采集大量数据的软件之一。该软件可以通过采集人体上的生理参数及动作信息，实现实时捕捉目标人物的动作。数字角色渲染：利用 AI、 Simulink等深度学习算法对数字角色进行建模、三维渲染。

• 五、技术标准

  虚拟数字人的基础技术主要包括：传感器、显示设备、实时显示。传感器主要用于增强现实体验，比如面部识别、人体运动、生物特征等；显示设备主要用于虚拟现实，比如3D摄像头、可伸缩升降式显示屏等；实时显示则包括光线、声音、环境等多个方面。实时显示用户虚拟形象的动态画面和三维模型（如3D眼镜、动作捕捉等),同时还要与环境进行交互。实时显示则是指实时显示用户真实形象和虚拟形象之间的互动情况（如动态捕捉）。实时显示用户身体动作则是指实时显示用户身体动作。实时显示又分为同步显示、离线显示，又包括实时渲染三种。

• 六、制作过程

  虚拟数字人的制作过程主要包括：创建模型、虚拟合成、渲染并展示、生成三维模型。其中虚拟数字人的核心是算法模型，虚拟数字人最终生成的三维模型可以是物理世界的实景模拟、也可以是虚拟的场景中的真实环境还原，它可以是一个虚拟的实体。此外，技术团队会根据用户使用场景和需求进行调整。如用户在拍照时需要拍摄一些场景中存在哪些人物等；用户在聊天时需要聊天对象的说话声音、表情等。

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