虚拟数字人：元宇宙的主角破圈而来

虚拟数字人市场逐步进入成熟期，商业化进程加速。1982年世界第一位虚拟歌姬林明美诞生，虚拟数字人行业经历了萌芽、探索、初级和成长四个阶段。随技术逐年突破，制作过程亦得到有效简化，从最早的手工绘制到现在的CG、人工智能合成。

名词概览

定义

虚拟人、数字人、虚拟数字人的目标是通过计算机图形学技术创造出与人类形象接近的数字化形象，并赋予其特定的人物身份设定，在视觉上拉近和人的心理距离，为人类带来更加真实的情感互动。按照各定义特征的要求，数字人的范畴包含虚拟人，虚拟人的范畴包含虚拟数字人。

划分

根据人格象征，虚拟数字人可分为虚拟IP和虚拟世界第二分身。

框架

人物形象根据人物图形资源的维度，可分为2D和3D两大类；语音和动画生成模块可分别基于文本生成对应的人物语音以及人物动画；音视频合成显示模块将语音和动画合成视频；交互模块根据语音语义识别用户的意图，并决定数字人后续的语音和动作。

行业情况分析

行业沿革

虚拟数字人从最早的手工绘制到现在的 CG（Computer Graphics，电脑绘图）、人工智能合成，虚拟数字人大致经历了萌芽、探索、初级和成长四个阶段。

产业链

当前虚拟数字人理论和技术日益成熟，应用范围不断扩大，产业正在逐步形成、不断丰富，相应的商业模式也在持续演进和多元化。

行业趋势

虚拟数字人产业生产及运营成本高，优劣差异化显著，受众群体不断拓展，因而虚拟数字人价值凸显，应用领域不断拓展，未来有望加速商业化进程。

技术架构

建模

建模技术分为静态扫描建模和动态光场重建，目前主流技术仍为静态扫描，相比静态重建技术，具有高视觉保真度的动态光场三维重建技术不仅可以重建人物的几何模型，还可一次性获取动态的人物模型数据，并高品质重现不同视角下观看人体的光影效果，成为数字人建模重点发展方向。

（1）静态扫描建模技术：

静态扫描建模技术可分为结构光扫描重建和相机阵列扫描重建，结构光扫描重建扫描时间长，对于人体这类运动目标在友好度和适应性方面都差强人意，更多的应用于工业生产、检测领域。

（2）动态光场重建技术：

动态光场重建是目前世界上最新的深度扫描技术，此技术可忽略材质，直接采集三维世界的光线，然后实时渲染出真实的动态表演者模型，为3D建模提供更加丰富的图像信息，它主要包含人体动态三维重建和光场成像两部分。

驱动

（1）智能合成：2D、3D数字人均已实现嘴型动作的智能合成，其他部位仅支持录播。

（2）动作捕捉：动作捕捉方案最高可实现毫米级误差。

渲染

当通过不同的设备记录下动作方案之后，还需通过渲染引擎，对毛发、衣物等细节尽量还原。从引擎性能上来说，游戏领域的渲染引擎达到最好的渲染效果。PBR渲染技术的进步以及重光照等新型渲染技术的出现使数字人皮肤纹理变得真实，突破了恐怖谷效应。

应用场景

游戏

中国游戏产业处存量博弈阶段，角色扮演类游戏在市场收入方面居于首位。

偶像造星

虚拟偶像市场高速增长，带动衍生产业空间广阔。随着商业价值被不断发掘，越来越多产业与虚拟偶像联系在一起。

品牌营销

虚拟代言人市场空间充足，商业价值释放领域多元。虚拟代言人可划分为两种类型：（1）品牌自主打造符合自身特性的虚拟代言人。（2）品牌与外部团队商业合作，外部团队基于技术引擎开发具有高拟真人类形态的虚拟形象，并独立运营。

社交

数字人为次世代社交重要象征，用户对个性化社交虚拟化身需求提升。次世代社交指的是一个与现实平行、实时在线的虚拟世界，用户可以凭借自己的虚拟化身，并基于自己的兴趣图谱或推荐，体验多样的沉浸式社交场景，在接近真实的共同体验中一起交流、娱乐，最终找到志同道合的伙伴、建立社交连接。

影视

数字人于影视行业成熟运用，计算机化虚拟动捕已成为电影主流特效。技术发展并非一蹴而就，而由大量技术突破和创作实践积累叠加而成。

随人工智能应用和发展，虚拟数字人从早期的泛娱乐拓展到金融、文旅、医疗、零售等领域，朝着智能化、便携化、精细化、多样化发展。并实现真实人类虚拟化身的身份职能，逐渐于 AI 虚拟数字人领域实现商业变现。

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编译者/作者：元宇宙Meta洞见

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