虚拟人（Virtual Human），也被称为虚拟角色或数字人，是计算机生成的三维模型，通常用于娱乐、广告、教育、游戏和电影等领域。虚拟人可以是完全虚构的，也可以是根据真实人物制作的数字化版本。随着技术的发展，虚拟人的设计和制作越来越精细，它们的行为和表情也越来越接近真实的人类。
一、虚拟人使用场景
1. **娱乐产业**：
- **电影和电视**：虚拟人可以作为演员出现在电影和电视剧中，完成危险或高成本的动作场景。
- **音乐视频**：虚拟偶像可以表演音乐视频，与真实世界的粉丝互动。
- **游戏**：虚拟角色是电子游戏中不可或缺的一部分，提供沉浸式体验。
2. **广告和营销**：
- **品牌代言人**：虚拟人可以作为品牌的代言人，吸引特定受众群体。
- **产品展示**：用于展示产品功能，提供虚拟试用体验。
3. **教育和培训**：
- **虚拟教师**：在在线教育中，虚拟教师可以提供个性化教学。
- **模拟训练**：用于模拟紧急情况或复杂操作，进行专业培训。
4. **客户服务**：
- **虚拟客服**：提供24/7的客户支持，解答常见问题。
- **个性化助手**：根据用户偏好提供个性化服务和建议。
5. **社交媒体和内容创作**：
- **虚拟偶像**：在社交媒体上拥有自己的粉丝群体，发布内容并与粉丝互动。
- **虚拟主播**：在新闻或娱乐节目中担任主持人。
6. **时尚和零售**：
- **虚拟模特**：展示服装和时尚趋势。
- **虚拟试衣间**：让消费者在线上试穿服装。
7. **医疗和健康**：
- **虚拟医生**：用于远程咨询和初步诊断。
- **心理治疗**：作为心理治疗师，帮助患者进行心理治疗。
8. **艺术和展览**：
- **虚拟艺术家**：创作数字艺术作品。
- **虚拟展览**：提供虚拟艺术展览，让无法到场的观众也能欣赏艺术作品。
9. **公共服务**：
- **虚拟导游**：在博物馆或历史遗址提供导览服务。
- **公共信息**：提供交通、天气等公共信息服务。
10. **研究和开发**：
- **虚拟测试**：用于产品测试和用户研究。
- **模拟实验**：在无法进行实际实验的情况下，进行虚拟实验。
二、制作方法
虚拟人的制作方法涉及到多个领域和技术，包括但不限于图形识别、视觉技术、3D建模、CG渲染、动作捕捉、人工智能、计算机语音技术、自然语言处理等。
1. **外观形象设计**：这是创建虚拟人的第一步，通常需要进行形象设计和建模，然后结合渲染引擎实现对人物模型的驱动。3D建模是生成3D人物形象的关键技术，它利用三维制作软件构建具有三维数据模型的过程。
2. **行为表现**：虚拟人的行为能力主要包括面部表情、肢体动作以及语言，涉及动画生成模块和语音生成模块。面部表情是情绪表达的关键，而肢体动作的流畅表达需要AI机器学习和深度学习能力的支持。
3. **语言交互**：教虚拟人“说话”通常基于语音合成技术（TTS），将文本转化为语音，并利用各种驱动模型生成对应的唇动、口型、表情。自然语言处理（NLP）能力使虚拟人能够进行自然交流。
4. **思想赋予**：当虚拟人具备识别外界并进行自然交互的能力时，可以认为其被赋予了“思想”。多模态交互能力涉及智能化技术水平的体现和复杂的算法模型的支持。
5. **动画制作**：以高保真动画的形式复制面部表情。
6. **多元角色创建**：基于对真实人类的预先扫描，积累海量的面部特征和肤色，以及不同的头发、眼睛和衣着选项，以创造出多元化的角色。
通过这些步骤和技术，可以创建出具有高度逼真度和自然度的虚拟人，它们可以用于娱乐、教育、客户服务等多种应用场景。随着技术的不断进步，虚拟人的制作将变得更加高效和便捷。
三、制作工具
虚拟人的制作工具涵盖了从基础的3D建模软件到高级的AI驱动平台，以下是一些可用于制作虚拟人的工具和平台：
1. **3D建模软件**：如Blender、Maya、3ds Max等，这些软件可以创建虚拟人的基础3D模型，并进行细节雕刻和纹理贴图。
2. **虚幻引擎（Unreal Engine）**：特别是其MetaHuman Creator工具，可以快速、直观地创造逼真且具备完整绑定的数字人类。用户可以基于预设角色或使用自定义网格体创建MetaHuman，并利用MetaHuman Animator进行面部动画捕捉。
3. **AI数字人平台**：例如Spirit Me、闪剪、有道数字人、HeyGen、怪兽AI数字人等，这些平台提供了从虚拟形象创造到动画生成的全套解决方案。
4. **动作捕捉技术**：通过真人动作捕捉设备来驱动虚拟人的动作，使得虚拟人的动作更加自然流畅。
5. **语音合成技术（TTS）**：将文本转化为语音，并与虚拟人的唇动同步，实现自然的语言交流。
6. **自然语言处理（NLP）**：赋予虚拟人理解和生成自然语言的能力，使其能够与用户进行更自然的对话。
这些工具和平台使得虚拟人的制作变得更加高效和便捷，无论是专业人士还是普通用户都能够根据自己的需求和技能水平选择合适的工具来创造虚拟人。随着技术的不断进步，未来可能会有更多创新的工具和平台出现，进一步推动虚拟人技术的发展。
随着人工智能技术的发展，许多虚拟人现在能够进行交互，具有学习和适应的能力，使得它们在各种应用场景中更加有用和吸引人。
