進軍“元宇宙”第一步，先造個虛擬人。

注意，虛擬數字人已經開始“入侵”我們的生活了！不知道你有沒有發現，我們的生活中出現了不少虛擬數字人的身影。

9 月 22 日，小紅書推出了“潮流數字時代”計劃，推廣一批虛擬數字人作為博主釋出筆記；B站專門為虛擬主播開設了分割槽；湖南衛視的小漾將作為首個虛擬主持人出現在電視螢幕上，這些資訊都透露著虛擬數字人市場正在升溫。

▲ 虛擬數字人 CELIX 走秀現場

不僅如此，近一個月在科技圈內不但有 OPPO 釋出了自己的首個虛擬數字人小布，而且騰訊也推出了 3D 超寫實等五種數智人，國外英偉達甚至還“偷偷”造了個迷你版的黃世勳 —— 虛擬數字人 Toy-Me。

▲ 從左到右分別為英偉達 Toy-Me；OPPO 虛擬數字人小布；騰訊五款數智人；樂華娛樂旗下的虛擬偶像女團 A-SOUL

這些形態各異的虛擬形象都屬於虛擬數字人嗎？事實上目前行業內關於虛擬人、數字人又或者是虛擬數字人這些概念，還處於一個各自為戰的狀態。

目前，比較官方的定義來自中國人工智慧產業發展聯盟首次釋出的《2020 年虛擬數字人發展白皮書》報告。報告提到，虛擬數字人指具有數字化外形的虛擬人物，將依賴顯示裝置存在，並且擁有人的外貌（長的像人）、人的行為（能說話、能舉手、能做鬼臉）以及人的思想（能與人交流）。

有行業報告顯示，2020 年中國虛擬數字人行業市場規模約 2000 億元，未來隨著市場接受度拓寬，2030 年中國虛擬數字人市場規模將達 2700 億元。

虛擬數字人不但成為科技公司角逐的藍海市場，而且也成為文娛行業“接軌”元宇宙的新方向。虛擬數字人到底指什麼？它的背後有哪些技術成為支撐？虛擬數字人真的會是元宇宙賽道的新風口嗎？

帶著這些問題，智東西與國內動捕巨頭公司諾亦騰 CEO 戴若犁、虛擬數字人公司創幻科技 CEO 陳堅等相關的行業人士進行了深入交流，看到了虛擬數字人背後的技術支撐和落地情況。

真假虛擬數字人，你分得清嗎？

談起虛擬數字人，你的腦海裡會呈現出誰的樣子，是出現在春晚上的虛擬歌姬洛天依，還是清華的虛擬學生華智冰，又或者是你手機裡軟萌可愛的虛擬語音助手，甚至還有可能是B站上唱跳俱佳的虛擬主播們。

▲ 不同型別的虛擬數字人代表

虛擬數字人系統一般情況下由人物形象、語音生成、動畫生成、音視訊合成顯示、互動 5 個模組構成，其中，人物形象分為卡通、擬人、寫實、超寫實等風格，像虛擬網紅翎 Ling 這類就屬於超寫實虛擬人，而互動模組中可以分成互動型虛擬數字人和非互動型虛擬數字人。

▲ 智東西整理 來源：《2020 年虛擬數字人發展白皮書》

根據虛擬數字人不同的核心互動方式，虛擬數字人分為智慧驅動型虛擬數字人和真人驅動型虛擬數字人。

智慧驅動型虛擬數字人是以深度學習技術為主，本質上還是某種演算法，但會擁有一個定製化的虛擬外表。他們主要以“數字化”為核心，像是初音未來、小布以及華智冰分別在文娛、語音助手、教學領域應用的成果。

▲ 英偉達 CEO 黃世勳的虛擬形象 Toy-Me 正在與人交流

真人驅動型虛擬數字人是以真人為核心，使用者可以通過 3D 建模、動作捕捉技術、渲染等技術，在網路上形成一個自己的虛擬化身。比如說，B站裡的部分虛擬主播們通過動作捕捉平臺，建立自己的虛擬形象，並以虛擬形象的方式與其他使用者互動或者表演。

▲ B站虛擬主播超次元次元醬表演秀

在創幻科技 CEO 陳堅看來，只有能完成實時互動的才能稱的上是虛擬數字人。“現在一些虛擬數字人的概念還是通過視訊和照片為主，這種不能算作真正的虛擬數字人。”

他同時還說道，只要具有實時互動功能的數字人都有價值空間，也會成為元宇宙的重要組成部分。從短期來看，智慧驅動型虛擬數字人，像虛擬客服、虛擬主持人、虛擬導遊都在企業市場擁有廣泛的應用空間，但是從長遠的爆發力來說，以真人驅動的虛擬數字人才是元宇宙的核心入口。

他舉了個例子，日本 Virtual Market 用了三年的時間舉辦了六屆虛擬漫展，參與人數遠高於國內的 China Joy 動漫展。“未來每個人都會在 3D 網際網路中擁有自己的虛擬身份，當大家可以開始虛擬逛街、虛擬逛展時，就會擁有（比智慧驅動型數字人）更大的應用空間”。

▲ 日本虛擬漫展 Virtual Market6 展會現場

講完了虛擬數字人的基本概念，我們來看看虛擬數字人究竟是什麼樣子？

在虛擬數字人剛起步的階段，由於渲染技術、網速等原因常常會出現虛擬數字人突然“宕機”，又或者呈現表情生硬、肢體不協調等情況，導致虛擬數字人往往都走在各類“翻車”的路上。

比如說，在天氣預報的直播現場虛擬主持人突然 360 度來了個失敗的“托馬斯全旋”。

又或者是這樣，在虛擬偶像綜藝現場，由於計算能力和渲染能力的不足，幾個虛擬偶像突然開始表演“千手觀音”，場面一度很鬼畜。

▲ 國內虛擬偶像綜藝直播現場

從這些事故畫面中能看到，儘管虛擬數字人已經在不同領域擁有了自己的應用場景，但是在技術上還仍未成熟。

後來，隨著研發人員不斷嘗試新的技術，尤其是在動作捕捉技術上的突破，現在的虛擬數字人可以藉助 VR 裝置，與使用者實時互動交流，不但能唱歌聊天，還能跳舞，在互動上呈現了多樣的方式。

▲ 虛擬偶像遠端互動

比如說，使用者可以通過佩戴 VR 裝置（左上角），直接與虛擬偶像泠鳶 yousa 實時互動。而上面這個二次元人物的背後，正是虛擬泠鳶 yousa 佩戴者相應的動捕裝置，做出相應的舉動。

我們可以看到，虛擬數字人目前可以簡單分為以真人驅動和以數字驅動的兩種形式。其中，以真人驅動的虛擬數字人逐步克服了此前的肢體語言單一，面部表情單一等特點，開始擁有更加活靈活現的數字形象。

據目前落地的結果來看，打造一個虛擬數字人，不僅在建立準備環節有所難度，而且如何在多個虛擬人演出的時候實現實時渲染、以及及時調整人物渲染的細節等方面同樣面臨著一定的挑戰。

打破兩大技術壁壘，虛擬數字人如何更像“人”？

倒退十年，你如果想給自己打造一個虛擬形象，可能需要花費數十萬元去買專門的裝置，聘請專門的拍攝團隊才能擁有一個活靈活現的虛擬形象，但現在你可能通過一臺電腦就能為自己打造一個簡易的虛擬化身。

B站CEO 陳睿在嗶哩嗶哩週年演講時提到，在過去的一年裡共有超過 32000 名虛擬主播在B站開播，同比增長 40％，虛擬主播已經成為B站直播領域增長最快的品類。

這一切都要歸功於研發人員在製造虛擬數字人的兩大重要環節 —— 動作捕捉技術和渲染技術上做出的突破。

▲ B站虛擬主播分割槽

1、解構四大動作捕捉方案，最高可實現毫米級誤差

如何讓虛擬數字人更加生動？動作捕捉方案是其中的關鍵要點。動作捕捉是指通過數字手段記錄現實人們的運動過程。過去的一些科幻電影和遊戲中，人們常常通過基於攝像機的動作捕捉系統完成對於一些科幻角色的塑造。同時，動作捕捉系統根據實現原理的不同，可以分成光學動作捕捉、慣性動作捕捉、Track 裝置 + IK 演算法的動作捕捉、以人工智慧為主的動作捕捉方案。

光學動作捕捉方案是當動捕演員在特定的部位粘上特殊材料，攝像機通過反光來捕捉這些特殊材料的位置變化，從而完成對演員的動作捕捉。

目前，光學動作捕捉方案能通過高幀率的捕捉，實現毫米級誤差精度，能對人物動作還原最為精細，但這類捕捉方案對於背景環境的要求較高，技術門檻也同樣較高。

▲ 光學動作捕捉技術

在光學動作捕捉裝置和方案上，國內外都湧現出一些較為優秀的公司代表，比如說影視動捕巨頭 VICON 公司以及國內利亞德集團下的北京虛擬動點科技有限公司。

北京虛擬動點科技有限公司的成立與美國光學巨頭公司 NaturalPoint 離不開關係。利亞德集團在 2016 年 11 月 4 日宣佈，計劃通過旗下的子公司平達公司，以 8.44 億元人民幣全資收購了美國光學巨頭公司 NaturalPoint，同時也收下了其旗下 OptiTrack 產品系列，隨後成立了北京虛擬動點科技有限公司。

OptiTrack 的光學動作捕捉方案可以通過兩個以上的高速智慧攝像頭對於移動目標進行定位，並記錄相應資料，從而“復現”人物的動作和表情。

據利亞德集團 COO、虛擬動點董事長姜毅介紹，當兩個人戴上 VR 眼鏡進行傳球動作，OptiTrack 運動捕捉系統可以及時抓取一人動作，並傳送到另一個人的 VR 眼中，整個傳輸過程中，OptiTrack 實現了高精度、低延遲、以及穩定可靠的傳輸過程。

而慣性動作捕捉方案，主要是通過人物在各個關鍵佩戴的慣性感測器，並且對一些主要的部分進行實時測量，是比較主流的動作捕捉方案之一。

我們常見的動作捕捉服、手套等裝置都是屬於這類慣性動作捕捉範圍內。

▲ 《指環王》動作捕捉演員 Andy Serkis

甚至現在也出現了人們通過慣性動作捕捉技術打造一個虛擬數字人來直播帶貨。

▲ 卡通形象的虛擬數字人直播帶貨現場

在慣性動作捕捉技術的賽道里，國內廠商諾亦騰、國外廠商 XSens 都擁有比較成熟的產品。其中，諾亦騰通過全身 17 節點慣性感測器、全身綁帶、感測器充電盒以及 EVA 便攜箱等組成部分打造了入門級無線動作捕捉系統 Perception Neuron 3。

第三種則是以 Track 裝置 + IK 演算法的動作捕捉方案，主要通過 Track 裝置以及 IK 演算法相結合，模擬出一定的動作姿態。這種動作捕捉方案在一些消費級的產品上運用較多，也頗受硬核技術流玩家們的喜愛，他們可以搭建自己的動作捕捉裝置方案。

此前，英國實時動作捕捉技術開發商 IKinem 也基於這樣的模式推出了 Orion 2.0 產品，該產品通過與不同的硬體裝置相容，實現跟蹤數字化身的全身運動軌跡，後來該公司以及其產品線被蘋果收購。

最後一種則是近期大火的以人工智慧為核心的動作捕捉方案，藉助裝置上自帶的攝像頭，如 iPhone 裡搭載的深感攝像頭實現面部捕捉功能，並且通過深度學習，訓練演算法將 2D 影象轉換成 3D 影象，從而讓一些坐著的主播可以擁有一個活靈活現的虛擬形象。

由於這種動作捕捉方案對硬體要求較低，多數依靠軟體層的演算法，因此具有較為廣泛的應用空間和利潤空間。

▲ 以人工智慧為核心的面部捕捉技術方案

“如果對自由度和視角的要求不高的話，這類基於計算機視覺關鍵點識別的動捕方案，會是消費者和從業者比較容易接觸到的，因為不會涉及到新的成本，好一點的手機上的攝像頭就可以實現基礎的身體與面部捕捉”，國內動捕巨頭公司諾亦騰 CEO 戴若犁說道。

對於動作捕捉技術未來的發展，戴若犁提到，之前動作捕捉系統主要是面對科研、影視等專業領域，因此，在系統複雜度以及成本上基本上不太適用消費級市場。“在大家都過了新鮮勁之後，如果虛擬人賽道不再適用於消費者市場的話，未來的動捕技術還是會為面向專業領域的從業者服務”。

2、主打 Unreal 和 Unity 渲染引擎，顏值和互動性成虛擬數字人渲染關鍵

除此之外，當人們通過不同的裝置記錄下自己的動作方案之後，還需要通過渲染引擎，對毛髮、衣物等細節儘量還原。如果單從引擎效能上來說，遊戲領域的渲染引擎達到最好的渲染效果。目前，國內虛擬數字人主要通過 Unreal、Unity 遊戲引擎對人物形象進行渲染。

據陳堅介紹，渲染成果主要關注好看和好用兩個方面。其中，好看是指視覺效果上能做到什麼樣的精細程度，而好用功能上，首先要考慮多個角色同臺時渲染的效果，在直播過程中能否及時調整細節。“這些才是決定你的虛擬數字人產品化程度的關鍵”。

同時，據國外媒體報道，Epic Games 推出了雲端流式應用 MetaHuman Creator，可以讓使用者在一小時時間內，不但能實現實時動作捕捉，還能完成人物的渲染，讓使用者可以輕鬆上手建立虛擬數字人。

總而言之，目前的虛擬數字人主要依靠光學動作捕捉、慣性動作捕捉、Track 裝置 + IK 演算法動作捕捉方案和以人工智慧為核心的動作捕捉方案為主。

並且，在渲染引擎上，廠商們主要通過 Unreal、Unity 完成人物渲染，在時間成本上也將渲染的時間縮短到一兩天左右。

製造難、互動難、成本高，虛擬數字人爆發還需解決三大難題

近期，元宇宙概念爆火，不少行業人士提到元宇宙的落地可能會分為幾個階段，其中使用者的數字分身可能會在第一階段率先落地，因為無論是在虛擬世界裡還是在物理世界中，人都是不可缺少的組成部分。

儘管目前虛擬數字人賽道上已經逐漸升溫，但距離虛擬數字人賽道爆發還差了一些“火候”，比說在製造門檻等問題上，虛擬數字人發展仍然面臨一些挑戰。

一方面，虛擬數字人的製造門檻仍是將絕大部分的使用者拒之門外，不但無法讓虛擬數字人賽道擁有更多樣的玩法，同時也無法創造新的價值空間。

另一方面，降低硬體的成本門檻也同樣重要。在交流的過程中，陳堅告訴智東西為什麼動作捕捉裝置價格這麼高。他談到儘管看起來近期虛擬數字人概念比較火熱，但產業上並沒有太大的改變。

戴若犁也同樣提到這一點。他認為，現在市場上並沒有成功的案例來證明虛擬數字人賽道存在一種可行的商業模式。“多數虛擬數字人還處於創新的階段，主要依託於現有真人已經摸索出的商業模式。”

“我覺得當虛擬人市場的活躍使用者數量達到上萬，甚至是數十萬，並且有相當比例的使用者願意為虛擬人二次復購的時候，虛擬人市場才能稱上有比較穩定的商業模式。”

他舉了個例子，當某個虛擬數字人群體擁有上萬的使用者群體，每次某個虛擬人開播可以有百人左右的線上使用者，並且能拿下五十個左右的訂單。當這種商業模式可持續發展時，虛擬數字人的商業模式才算成功。

此外，VR/AR 裝置將會為虛擬數字人帶來全新的互動方式。陳堅提到，“虛擬數字人可能會成為元宇宙的入口，因為只有當人人都擁有虛擬數字人之後，元宇宙才初見雛形”。

但在這其中，VR 裝置將是連線虛擬數字人和元宇宙之間的重要橋樑。“當我們通過 VR/AR 裝置把社交聊天、劇本殺這類活動移到在虛擬空間完成，並且所有的使用者都能擁有自己的虛擬分身時，元宇宙可能會迎來一輪新的爆發。”

結語：虛擬數字人能成為，元宇宙的“入口”嗎？

根據現有的資料看來，虛擬數字人在概念上、商業盈利模式上以及市場規模上都處於比較早期的階段。無論是動作捕捉技術，還是渲染技術方面，如今的虛擬數字人行業仍是面對企業市場為主，但部分業務也開始嘗試在 C 端市場落地。

儘管虛擬數字人領域藉著元宇宙熱潮逐漸升溫，但是目前並沒有一個真正圍繞虛擬人衍生出的新的商業模式成功執行。各路巨頭的湧入將推動虛擬數字人的商業模式更加清晰，同時，有著相關技術積累的虛擬人公司也將為元宇宙的生態發展提供技術基石。

虛擬數字人能否在創造出自己在下一代網際網路的新玩法，最先為元宇宙創造一個“入口”？我們期待著“人人都可虛擬化”的時代，會帶來新的驚喜。