虛擬人——從游戲中來，走向更大的世界
- Metaverse元宇宙
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2022年5月11日09時
電影《頭號玩家》展示了其中的一種圖景，人們通過“化身”在虛實結合的世界中探索各種可能。在電影中，盡管女主角阿爾忒密斯現實中并不完美，但在“綠洲”中卻是颯爽英姿的女俠，這其中就離不開一項重要的技術——虛擬人。今天，衛夕就和大家一起來聊一聊虛擬人技術和它所代表的未來。在這個五一假期里，央視的五四晚會今年顯得特別與眾不同。它的一個重要亮點是三位虛擬人和眾多青年演員一道登上了表演的舞臺，三位虛擬人分別為騰訊互娛的童和光、星瞳和吉莉。伴隨著《New Youth》熟悉的旋律，三位虛擬人與在武漢大學、人民大學的校園與眾多青年學子虛實同屏。這是央視突破性引入虛擬人技術等前沿數字科技的新嘗試，開創了國內首個虛擬節目沉浸式互動體驗的先河。事實上，作為國家級傳媒平臺，為了打造更優質的觀看體驗，央視在新技術的運用方面從來都不遺余力。央視的晚會也歷來都是眾多黑科技的重要展示窗口：AR合成、全息投影、8K直播、VR直播、無人機陣列、四足機器人等眾多硬科技都先后通過央視的晚會節目開始向普通人的生活普及。在某種意義上，央視對于新技術的選擇也在不同側面上代表著文化產業前沿新技術的風向標。這次晚會三位虛擬人的表演向觀眾非常直觀地傳遞了一個重要信號——虛擬人作為一項極具潛力的復合技術，可以非常自然和無縫地融入到文化娛樂場景中。值得注意的一點，這次參與晚會的三位虛擬人全部來自游戲領域。這在某種意義上并非偶然，其背后有更深層次的原因——首先，游戲行業在虛擬人技術和研發上有更深厚的沉淀，可以通過其技術實力制作出自然、逼真、強互動的虛擬人形象。其次，游戲行業長期致力于數字世界打造和數實融合的探索，對虛擬人在的應用場景、發展趨勢也有更深刻更前瞻的理解。這次五四晚會童和光、星瞳和吉莉的表演是虛擬人技術逐漸走進普通用戶生活場景的一個縮影，也是未來數實融合的數字化交互成為常態的一個重要節點。而虛擬人技術背后還有更廣泛的價值和意義值得科技行業的從業者探討與分析。虛擬人并非一個單一的技術，而是多重技術的集合產物。根據相關定義，虛擬人是指通過計算機圖形學、圖形渲染、動作捕捉、深度學習、語音合成等技術，打造出的具備數字化外形的虛擬人物。備受粉絲追捧的“初音未來”就是一個典型的虛擬人，它擁有優美的人物造型，具有辨識度的嗓音，能互動甚至還能開直播演唱會。1984年，英國的Max Headroom成為首個參演電影的虛擬人，以此為起點，虛擬人開始萌芽，此時早期的虛擬人還以手繪技術為主。之后隨著深度學習和計算機視覺技術的進步，CG、語音識別、圖像識別、動捕、實時渲染等相關技術的成熟，虛擬人越來越走向追求沉浸感的“全真化、可互動”的方向。從“初音未來”到“洛天依”，從數字黃仁勛到虛擬航天員記者小諍、從捉妖人柳夜熙到時尚達人“星瞳”，從全息演唱會到虛擬人綜藝，今天的虛擬人已經成為一個蓬勃發展的產業，并在各個領域發揮重要的價值。根據量子位的報告，預計至2030年中國虛擬人市場規模將達到 2703億元，市場需求將持續擴大。今天的虛擬人產業站在科技和人文的十字路口，一方面它的形象創建和互動體驗高度依賴背后的技術，另一方面它的IP和人設則高度依賴人文和情感的深度注入。三、冰山底下有什么？——以星瞳為例看虛擬人背后的技術如果說虛擬人是一座冰山，那么我們看到的部分就是冰山水面以上的部分，而看不到的水面以下則是支撐虛擬人的底層技術。接下來我們就以“星瞳”為例，看一看虛擬人背后的技術。這位登上央視舞臺的虛擬人星瞳，它誕生于游戲，它的成長依賴游戲技術但它的意義卻超越游戲。根據公開的資料，星瞳誕生于2018年，最早是游戲QQ炫舞的其中一位NPC，在2019年的時候，騰訊互娛對星瞳的建模和3D形象進行了升級，星瞳開始走向更廣泛的用戶視野。如今，星瞳不僅是QQ炫舞的虛擬形象代言人，更是一位在B站積累超過26萬粉絲的時尚虛擬博主。潮流的造型、出色的穿著品位、湛藍的眼眸、呆萌的臉蛋、嫻熟的舞蹈功底、優雅的互動談吐......星瞳的確讓喜歡她的眾多粉絲眼前一亮。
而這背后是騰訊互娛在資源與技術上對其不遺余力的重視與支持。不得不聊一聊星瞳背后的技術，虛擬人制作主要涉及建模、驅動和渲染三大技術。首先，3D建模為構建虛擬人形象的基礎，重點在于實現細節的細還原；其次，通過將捕捉采集到的動作驅動虛擬人模型是目前3D虛擬人動作生成的主要方式，核心技術是動作捕捉；最后，渲染技術解決了虛擬人的擬真程度的還原，以及虛擬人所處環境表現和效果的打造。星瞳之所以形象如此鮮活，背后源于其團隊對于虛擬人直播技術的投入——3D虛擬人實時直播是多領域的技術集合，它的復雜之處在于需要集合動捕的實時驅動、引擎的實時渲染、直播內容音畫的實時同步。這其中涉及到了動捕設備、面部驅動、材質結算、燈光渲染，渲染引擎、直播內容音畫等多個耦合環節的精準對接，任何一環只要有一個小的差錯，畫面就會慘不忍睹。為了啃下虛擬人3D實時直播這塊“硬骨頭”，騰訊互娛內容生態部統籌了內部各個技術團隊的開發資源，從0開始打造了一套基于Unreal Engine4的實時驅動技術管線；同時與Epic、FACEGOOG等公司戰略合作，實現了更多高難度的直播效果。經過幾個月的反復調試與試驗，全流程跑通了從臉部、手部、到身體全實時捕捉技術，通過實時骨骼解算+Clothing Tool等工具，實現毛發、衣物、配飾等材質的全實時物理運動效果。同時為了在直播時更加真實自然，星瞳技術團隊還使用了精細燈光處理+引擎光追效果，實現多角度多動作燈光實時渲染。飽和的技術研發投入目前被證明是值得的，一路走來，今天的星瞳在形象表現力上在國內眾多虛擬偶像中可以稱得上第一梯隊。當然，真正讓虛擬人發揮更大價值，除了“好看的皮囊”還需要“有趣的靈魂”，畢竟，虛擬人最終的落腳點并非“虛擬”而是“人”。
人就意味著個性、意味著情感、意味著靈魂、意味著故事，而這些需要從“好看的皮囊”中通過鮮活形象和有溫度內容進行具體落實。沒有比直播更能生動地表現虛擬人的個性、親和力和感染力的互動方式了。自去年6月份在B站開始直播起，星瞳幾乎是以每周一播的節奏和粉絲們深度互動。10月23日更是進行了長達24小時的不間斷生日直播，并現場與伊萬_iiivan、冰糖IO、七海Nana7mi幾位B站其他知名虛擬主播進行了連線或同框互動，現場氛圍非常熱烈。在每一次直播中，星瞳呆萌可愛的個性、出眾的舞蹈力，不俗的談吐都讓這個虛擬時尚少女變得更加立體和豐滿。甚至從B站的彈幕中，細心的粉絲還能感受到星瞳從開始直播的略微緊張到后來游刃有余的微妙轉變。同時，為了讓星瞳拓展更多的可能性，星瞳的運營團隊也讓這位時尚少女突破次元壁。星瞳先后成為“李寧、Levi's虛擬代言人”、“MAKE UP FOR EVER藝術潮妝大使”、“長沙首位非遺文旅推廣大使”、“孔雀舞流行化演繹的傳承者”、“花滑冠軍龐清佟健弟子”。這些標簽都讓星瞳作為新一代虛擬偶像，成為助力與反哺多元產業的生動案例，也進一步拓寬了虛擬人技術的應用場景。她一路走來，是虛擬人作為一個新興產業助推數實融合的縮影。如果你認為騰訊第一次涉獵虛擬偶像就能將星瞳迅速打造成行業的標桿，那么你就錯了。
事實上，作為國內最早一批布局虛擬人的科技企業，騰訊對虛擬人技術的積累和突破并非一蹴而就——早在2018年，NExT Studios參與聯合打造的高保真虛擬人Siren就憑借實時表情動作驅動，在當時一度引發行業轟動。一年后誕生的Matt就已經能通過AI技術實現語音驅動面部表情，將語音與生動的面部表情和情感緊密關聯起來。2021年，騰訊NExT Studios基于實時高保真虛擬人技術，與新華社共同推出了中國第一位數字記者和全球首位數字航天員小諍，完成了多次航空航天報道工作。而這次和星瞳同臺登上央視的童和光、吉莉也各有特色——吉莉采用了虛幻引擎次世代真實人物模型生成系統MetaHuman和前沿的Facegood面捕技術讓肢體和表情更加生動自然；而童和光背后有著NExT Studios自研的xFaceBuilder數字角色制作、xMoCap動捕動畫全流程生產兩條管線和xLab照相建模、動作捕捉兩大實驗室的技術支持，也是男性虛擬偶像的代表。可以看到，虛擬人技術的積累和突破離不開游戲企業的前瞻布局和研發積累，本質上是游戲技術發展到現階段，已經有能力‘走出去’，可以賦能更多上下游產業。脫胎于游戲的虛擬人技術已經發展成為交叉覆蓋計算機圖形學、人工智能、虛擬現實等互聯網前沿學科的“新物種”，在眾多領域有著極其廣泛的應用。虛擬人產業并沒有止步于虛擬偶像這一細分賽道，如今，它早已走向了更廣泛的應用場景。身份型虛擬人多為虛擬IP、偶像，具有明顯的人設和IP屬性，而功能型虛擬人主要用于代替真人服務，是現實世界中服務型角色的虛擬代表。今天，這兩種類型作為虛擬人產業的兩條路線，都在加速走出自己的特色——首先看身份型的虛擬偶像這一塊，它的發展其中一個重要原因在于——和真人偶像相比，虛擬偶像永遠不會有“塌房”風險，因此，各大娛樂公司也在積極布局虛擬偶像市場。再看功能型虛擬人，它的發展源于其實用價值，比如最簡單的場景——博物館講解員，它可以切實地節約博物館的人力成本。隨著技術進步，虛擬人的制作成本逐漸下降，因此數字員工、虛擬主播等新業態被相繼開發，其在娛樂、電商、教育、文旅等諸多行業的應用也開始逐步落地。比如，湖南衛視在2022年1月1日首播的《你好，星期六》節目中啟用了虛擬主持人小漾。國家在政策層面的支持也是功能型虛擬人蓬勃發展的一個重要動力。2022年10月，《廣播電視和網絡視聽 " 十四五 科技發展規劃》指出，推動虛擬主播、動畫手語廣泛應用于新聞播報、天氣預報、綜藝科教等節目。可以看到，隨著需求端和供給端的日益發展，無論是身份型虛擬人還是功能型虛擬人都在各自的領域表現出可觀的潛力。六、虛擬人背后的游戲技術：構建更大世界的“造夢工坊”虛擬人技術脫胎于游戲技術，它隨著游戲技術的進步而不斷獲得突破。可以清晰地看到，隨著以深度學習、實時渲染、CG、動作捕捉、機器視覺為代表的游戲技術的進步，虛擬人勞拉的形象從模糊到清晰，從笨拙到靈動，從卡通到真實。而虛擬人形象的生動和豐滿反過來又進一步提升了游戲的體驗。
在更宏觀的下一代互聯網“超級數字場景”中，游戲技術以及由它衍生的虛擬人技術在某種意義上會成為未來數實融合產業中的“元技術”，將起到“造夢工坊”的基礎設施作用。這背后的核心邏輯在于——無論是根據元宇宙的相關藍圖，還是下一代全真互聯網的相關定義，下一個計算平臺一定會模糊“現實”與“虛擬”之間的界限。今天的線上世界，定義我們身份的，在微信里是一個簡單的頭像，在王者榮耀里是一個卡通的英雄，在Facebook的VR社交場景中，是一個沒有雙腿的半身形象，它們現在都非常單一，非常“不生動”。這背后最本質的原因在于這些“Avatar”輸入的帶寬太小，它不能直觀地體現我們包括動作、神態、情緒在內的“精氣神”。而在未來，這個輸入帶寬一定會提升的，到那時，作為現實世界的人類，我們才能完成真正的“線上化”，這背后其實都屬于廣義的虛擬人技術。而無論下一代計算平臺如何變化，“人”和“世界”這兩個因素都非常關鍵。這其中的人既包括我們和我們的數字化身，也包括他人和“他人的數字化身”，還包括完全數字化的“純虛擬人”。而其中的世界既包括現實世界，也包括虛擬世界，還包括數實融合的世界。為了實現對現實世界的映射和延伸，從游戲技術“外溢”的虛擬人技術可以創造出與現實真人無異的虛擬人及“真人分身”，而游戲技術本身可以高效、高質地從0構建兼具形、聲、色的數字場景。不要以為我所描述的未來很遙遠，事實上，我們已經可以看到游戲技術不僅僅“外溢”到了虛擬人產業，也“外溢”到了更多產業和場景——比如，游戲技術被廣泛應用于影視制作行業，它能有效提升影視創作靈活性與表現力，同時降低拍攝成本。在 2019 年的熱門美劇《曼達洛人》在攝制過程中，攝制團隊采用Unreal Engine4 打造出精細的星球大戰場景，實現數字虛擬拍攝。汽車工業也得益于脫胎于游戲的技術，比如游戲引擎作為實時3D創作平臺，可應用于汽車行業設計、模擬培訓與自動駕駛等細分領域。比如，在自動駕駛方面，騰訊TAD Sim引入UE4，借助物理引擎模擬真實行車條件下的天氣及交通狀況，可以實現環境仿真效果。游戲引擎驅動的數字孿生系統還可以幫助智能城市規劃，比如，香港機場就基于數字孿生開發了機場運維系統。游戲引擎鼻祖約翰*卡馬克開發DOOM（毀滅戰士） 引擎并在1997年宣布將其開源時，一定不會想到自己所開創的技術會在幾十年后超越游戲，被如此廣泛地應用到影視、汽車、自動化等多個工業領域。導演楊德昌說，電影發明以后，人類的生命至少延長了三倍。在某種意義上，游戲發明以后，人類的生命至少在電影的基礎上又延長了三倍。而連接“游戲世界”與“現實世界”的，是第九藝術游戲背后不斷“化腐朽為神奇”的技術。![]()
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