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    2021-11-10
    未來進行時-3 | 虛擬人背后的未來科技力量
    還記得電影《銀翼殺手2049》里面的經典一幕嗎?AI角色JOI從周到、暖心的知己,快速轉換成靦腆而富有魅力的女子。從這個鏡頭之后,觀眾就明白原來JOI是一個認知虛擬人全息影像,也是男主角K殘酷的生活中唯一一個有意義的關系。
     
    ▲ 電影《銀翼殺手2049》
     
    前段時間,我們為大家帶來了關于虛擬人的認知科普、商業價值探索與應用的系列文章——【未來進行時-1 | 歡迎來到虛擬人時代!】和【未來進行時-2 | 虛擬人多場景應用 賦能品牌強勢破圈】,今天再接再厲推出第三篇-黑科技篇 ——
     
    “因為黑科技才是讓虛擬人前進的驅動力,這些黑科技正在變得越來越酷炫,或者越來越簡單,并成為虛擬人得以在未來被廣泛應用的基礎”。
     
    在進行黑科技介紹之前,讓我們一起來學習當前一個非常重要的研究成果“科特勒最新的研究成果:營銷5.0”
     
    營銷5.0的核心,
     
    是科技+人文,
     
    給營銷帶來重大新驅動。
     
    這其中,“人文”和IP緊密相關,從內容營銷到社交營銷,從全新品牌打造到成熟品牌迭代更新,都離不開IP化的推動。而“科技”是關鍵的幕后推手,如果沒有科技的變革和推動,讓過去彼此分離的商業經營與文創內容緊密結合起來,就談不上營銷和品牌的迭代。
    ▲ 過去:企業的商業運營是商業運營和文創內容的聯系,只能靠廣告、公關等來結合。
    現在與未來:商業運營和文創內容之間形成彼此需要、高度融合的關系,中間的催化劑是不斷變革發展的黑科技。
     
    之前我們了解到虛擬人的商業運用是借助新科技讓商業經營與IP文創融合的顯著代表,接下來我們將逐一介紹驅動虛擬人飛速發展背后的黑科技,及其可能帶來一些變革。
     
    虛擬人
    數字人大家庭
     
    虛擬人與數字人兩個概念多數時候可以通用,相比之下,虛擬人更側重其在外觀、智能等方面與人的相似性,在難辨真假的同時可以進行交互。
     
    對于虛擬人的技術分類,我們可以從風格、創作主體、應用場景、驅動方式幾個方面進行了解:
     
    ▲ 虛擬人\數字人大家庭
    ?按照美術風格分:可以大體劃分為高保真風格、寫實風格與卡通渲染。其中寫實與卡通是一種譜系而非存在涇渭分明的界線,而卡通風格也可進一步細分,比如美式卡通、韓系風格、二次元風格等。
    ?按創作主體分:虛擬角色的創造者,包括專業創作者從創意想象出發,經過2D原畫—3D建模—綁定—動畫等流程制作出的,屬于PGC類型;一般用戶通過專業的平臺工具,將自己的照片、視頻上傳后自動化生成,或組合已有的面部特征、修改參數進行“捏人”的,屬于UGC類型。
    ?按應用場景分:虛擬人可延展的場景極廣,包括泛娛樂偶像、直播帶貨、虛擬陪伴、虛擬客服、教育培訓、文旅城鎮、博物館、影視制作等等。
    ?按驅動方式分:也就是讓角色動起來的方式,這里有可以手動調整動畫的關鍵幀,再平滑模擬出過渡幀,實現角色動畫;或像MMD(MikuMikuDance,虛擬角色跳舞)那樣,導入預先制作好的動畫方案,讓角色模型舞動起來;還可以通過面部、身體動作捕捉,將真實運動映射到虛擬角色的身體,部分虛擬主播、虛擬偶像就采用這種方案。
     
    二,
    從很像到很真
    影視級照片建模技術
     
    制作實時渲染、高保真、可交互的數字人類,需要影視、游戲兩個領域技術的取長補短。
     
    通過傳統流程制作出的游戲角色,仍與真人在細節上有一定差距。角色制作遵循一條由虛向實的路徑,一般流程為2D原畫設計—3D建模—貼圖—骨骼綁定—動畫制作。
     
    基于顯卡運算能力和引擎渲染能力的不斷攀升,寫實風格的角色效果正不斷向影視級靠近:角色可使用的面數不斷增加,材質提升,細節完善,這從《古墓麗影》系列主角勞拉的形象變化可見一斑。
     
    ▲歷代勞拉,越發真實
     
    這屬于photogrammetry(攝影測量法)的范疇,即使用單個場景拍攝的多張不同角度照片來重建3D空間中的 CG 模型?;貞浵隆逗诳偷蹏分械淖訌棔r間特效,現場有多臺攝像機,用不同角度的影像重建出可360°旋轉的場景。
     
    ▲《黑客帝國》子彈時間
     
    Light stage技術正是通過構造相機陣列,以多角度、高精度照片,既還原拍攝人物的三維結構,也獲取面部的反射信息,從而能在不同環境光下重構人臉模型光效。
     
    Light stage在不斷迭代中解決了技術和工程難點,包括高精度皮膚紋理合成、光照與環境隨時統一、更準確快速的采集過程。
     
    ▲ Light stage5 ,《本杰明巴頓奇事》《蜘蛛俠3》《阿凡達》等均使用過
     
    來自影視的照相建模、高精度3D掃描、面部和動作捕捉相關技術,已經應用到游戲的實時渲染領域,為表現力帶來飛躍。
     
    接下來,如何進一步滿足虛擬人實時交互的需求呢,比如,讓演員的表情與虛擬人達成“神同步”?多個技術團隊展開了探索。
     
     三,
    從形似到有神:
    AI助力多樣化人物驅動
     
    為了讓虛擬人和我們自然地交流互動,騰訊NExT Studios與AI Lab在虛擬人Siren(演員實時表情動作驅動)—Siren AI(語音文字驅動)—Matt AI(更真實情感表達)項目歷程中,逐步探索“秀外慧中”的全方位能力。
     
    2018 年 5 月, Siren 驚艷亮相,激起了人們對虛擬人技術的無限暢想。
     
    Siren的特性是實時表情動作驅動,涉及多方向的技術突破,在多國企業協同合作下完成:美國的Epic發起和協調項目,以Unreal引擎整合模型、貼圖、動作等數據資源;塞爾維亞的3Lateral制作高精度人物模型,同時建立綁定,為演員和虛擬人的同步搭建轉換橋梁;英國的Cubic Motion,負責實時的表情捕捉;NExT作為項目所有者,提供基于Unreal引擎的高質量的人物渲染,也積極參與研發的全過程。
     
    ▲ Siren(塞任)意為古希臘傳說中半人半鳥的女海妖。而她的面部形象,來自于中國的女演員姜冰潔。
     
    技術的進步讓Siren擁有了逼真的3D形象,我們能否進而賦予她精致有趣的“靈魂”呢?
     
    2018 年下半年的 Siren AI 項目,旨在讓虛擬人不止步于“提線木偶”,將智能音箱、語音助手、與人自主交互的能力賦予Siren,讓她獨立做到能聽、會說。
     
    這涉及多個AI研究和工程領域,包括語音識別(ASR)、自然語言處理(NLP),語音合成(TTS),語音驅動面部動畫(ADFA)。難點集中在最后一步,核心是利用AI訓練出語音/文字和面部模型肌肉控制間的對應關系,然后進入渲染引擎、驅動虛擬人。
     
    ▲ 原理展示
     
    2019年,NExT自主制作了男性虛擬人Matt,自主完成一整套高保真虛擬人的研發流程,并探索語音自驅動且能表達情緒的虛擬人技術,將語音、情感、生動的面部表情緊密關聯起來。
    ▲ Matt AI 一個讓語音驅動的虛擬人能表達情感
     
    為此,團隊建立了一套精確的面部動捕流程,以不同情感下的動作捕捉,來訓練語音驅動模型,最終構造了一個長約20個小時、13339條語句的,包含語音、面部運動和身體運動的多模態訓練數據集。在Siren AI 基礎上,增加情感維度數據,讓Matt擁有微笑、蹙眉等微表情,多了更自然的“人情味”。
     
    ▲ Matt AI訓練過程的示意圖
     
    未來,讓虛擬人表現更自然的驅動方式會更多樣化。
     
    特別是面部表情、眼神、肌肉運動的細膩流暢,這既需要更多的真實數據、更優質的算法,也需要生物學、圖形學、影視學等多方跨界支持。
     
    軀體動作的加強也是未來方向,個性化的動作組合能彰顯虛擬人迥異的性格,增加親和力和可信度,這對虛擬主持、主播、客服等需要和直面用戶的領域十分重要。此外,我們也看到了從用遙感和按鍵來“操作”角色,到實時動補、語音和文字帶動角色的技術變化,相信未來也會有更多更直觀、適合每個人的驅動方式出現。
     
    當一個亦真亦幻的世界離我們不會太遠時,真實人與虛擬人交織的狀態也就成為必然
     
    ▲ HBO美劇《西部世界》中的機器“接待員”Dolores
     
    隨著虛擬人技術的突飛猛進,越來越多的C端消費者和B端用戶對這一領域開始充滿熱情。虛擬人IP以其高識別度、靈活性、交互性和可控性,在企業與未來消費者的溝通互動中發揮了至關重要的價值意義。
     
    與此同時,虛擬人在開發完成后邊際成本低、邊際收益高的特點也不會給企業帶來沉重負擔,有著輕量化運營特點的虛擬人IP反而能夠給企業帶來更多可能性——譬如除廣告營銷外,它們還能化身客服人員及時與消費者答疑互動。
     
    因此我們不妨大膽猜測,在不遠的將來,虛擬人有望成為各大企業、品牌和機構的標配應用形象。
     
    ▲ 虛擬人AYAYI參加嬌蘭活動
     
    作為構建虛擬人IP應用生態圈中的重要一環,在水一方接下來也將長期為各企業品牌主提供全棧式的虛擬IP形象打造服務 ——
     
    從掃描、建模、綁定、動畫制作,到實時驅動二次元或者真人CG角色,全環節高質量的制作與緊密配合,賦予虛擬人、虛擬IP形象靈動自如的能力,推動品牌虛擬代言人、虛擬偶像合作等商業場景的廣泛應用,全力以赴助力企業完成品牌影響力和產品力的跨次元破圈。
     
     
    2021年會是虛擬人發展的重要拐點嗎?
     
    這個問題也許很難在當下給出明確的答案,畢竟科技的發展速度往往超乎我們的預期。但可以肯定的是,在技術、資本和市場的多重同步支撐下,更高品質的虛擬人時代正向我們加速靠近。(完)
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