数字孪生技术促进元宇宙三维虚拟数字人发展

近年来，元宇宙虚拟人呈现飞跃式发展，银行、媒体、美容化妆等不同行业纷纷推出了自己的虚拟人。一时间AYAYI、LING、柳夜熙等风格迥异的虚拟人走入公众视野。虚拟数字人的图像分为二维和三维两类，形状风格分为卡通、拟真、写实等类型。超真实感是指角色的高度模拟和逼真外观，需要10000多张脸，可以承受高精度360度死角拍摄。柳夜熙是典型的三维超现实虚拟数字人，放大看看她的皮肤、面部特征、头发和四肢是否与真人非常接近？

简单来说，元宇宙三维虚拟数字人的制作需要三个环节：图像生成、动画生成和声音生成。形象的形成决定了她的外貌。动画生成使她动作灵活，声音生成使她说话、表达和互动；图像生成最重要的部分是建模。常用的建模方法包括手动建模、人工智能建模和扫描建模。随着科学技术的发展，高效的扫描建模和人工智能建模技术逐渐成为字符建模的主流。建模后，需要进行一系列绑定和驱动，以使模型移动。

骨骼和肌肉结合决定了模型后续肢体运动和面部表情的自然度和流畅性。目前，有两种主流方式：骨骼绑定和混合变形，以及绑定，并将驱动分为人类驱动和智能驱动。人类驱动是指通过捕获技术收集真实演员的动作和面部表情数据，然后将这些数据迁移到元宇宙虚拟数字人。

近年来，基于计算机视觉的捕获技术发展迅速。大多数数字虚拟人的面部表情是通过景深相机采集人脸的三维点阵云图像，然后将面部动作和表情实时传输给数字人。通过绑定和驱动，通过渲染生成动画。渲染分为实时渲染和离线渲染。为了实现虚拟数字人的实时控制和实时交互，各大渲染引擎一直在努力突破算法，提高实时渲染的效率，希望在实时渲染的图像质量、渲染速度和计算资源之间获得最优解。

元宇宙虚拟数字人的语音可以使用人声或合成语音。经过人工智能技术的持续训练，合成语音越来越类似于人声的音调、节奏，能够实时对应嘴唇形状。虚拟数字人是技术与艺术的完美结合。在未来充满想象的虚拟空间中，虚拟数字人也是一种更理想化、更自由的人类投影，并不断体验虚拟世界的魅力。