作者:京东健康 陈刚

一、前言

近年来,随着人工智能技能,VR,元世界等技能的开展,数字人(Digital Human)逐步成为研讨的热点之一,数字人是指经过计算机技能模拟出的具有人类外表,动作和言语能力的虚拟人物,详细能够运用到电影、游戏、虚拟现实、智能客服带货主播等多个范畴。

本文大致分为三个章节:

  1. 第一部分会介绍常用技能以及简介,以及自己用到构建一个自己虚拟数字人用到的3D引擎和三维软件

  2. 第二部分会详细描绘生成细节,经过相片建模,创立模型,增加细节,增加表情,优化作用,接入场景,终究作用

  3. 第三部分总结本篇内容

从预见未来到遇见未来,让咱们开端,向上吧技能人!!!

二、虚拟数字人技能

要聊需求那些技能,先聊需求那些步骤?

搜集数据:首要需求搜集自己的数据,包含相片、视频、声响等,这些数据将成为数字人的根底。

• 人脸检测:运用计算机视觉技能对相片进行处理,检测出其间的人脸。能够运用已有的人脸检测算法,例如OpenCV、Dlib等。

人脸辨认:对于检测出来的人脸,需求运用人脸辨认技能对其进行辨认和剖析,然后获取人脸的各种特征和信息。能够运用已有的人脸辨认算法,例如FaceNet、VGGFace等。

3D建模技能:数字人是一种三维模型,因而需求把握3D建模技能。这包含了把握3D建模软件的运用,如Blender、Maya、ZBrush等。

• 优化细节:优化数字人的各种细节,包含皮肤纹路、发型、服装等,让数字人愈加实在、生动。

• 原料和纹路制造技能:数字人需求具有传神的原料和纹路,因而需求把握原料和纹路制造技能。这包含了把握原料和纹路制造软件的运用,如Substance Painter、Photoshop等。

动画制造技能:数字人需求具有动态的动作和表情,因而需求把握动画制造技能。这包含了把握动画制造软件的运用,如Unity、Unreal Engine等。

「硬核实操」如何拥有一个自己的数字人模型

以下文字内容较多,先放一个自己建好的模型

1、搜集数据或许生成图片

• Photoshop、相机:这部分忽略一下,哈哈哈

Stable DiffusionAI图画生成东西,一个依据Latent Diffusion Models(潜在分散模型,LDMs)的文图生成(text-to-image)模型,生成图片的原理是经过模拟稳定分散进程并生成相应的数据,然后将数据可视化展现为图片,以协助用户更好地理解实验结果和数据特征

ChatGPT:OpenAI团队ChatGPT-4O开发了一种新的技能,使ChatGPT也能够生成图片。这种技能被称为DALLE(即“Drawing Artificially with a Learned Language Model and a Encoder”),它结合了言语模型和图画编码器的能力,能够依据给定的文本描绘生成对应的图片。

2、人脸检测和辨认

OpenCV:是一个用于计算机视觉的开源库,它供给了许多常用的计算机视觉算法和东西,如图画处理、特征提取、物体检测、人脸辨认、盯梢等。OpenCV支撑多种编程言语,包含C++、Python等。

Dlib:是一个C++库,它供给了用于机器学习、图画处理、计算机视觉等范畴的算法和东西。其间最闻名的功用是人脸辨认,它依据深度学习和传统的计算机视觉技能,并供给了人脸对齐、人脸特征提取等功用。

FaceNet:是由Google开发的一个深度学习算法,用于将人脸图画转换为高维向量表明,然后实现人脸辨认。FaceNet运用了三个主要组件:卷积神经网络、三元组丢失函数和在线学习办法,这些组件使得FaceNet能够在大规模人脸辨认使命中达到很高的准确率。

VGGFace:是由牛津大学的研讨团队开发的人脸辨认算法,它依据深度卷积神经网络,并运用了许多卷积层和池化层来提取人脸图画的特征。VGGFace包含了两个模型:VGGFace和VGGFace2,其间VGGFace是一个较早的模型,而VGGFace2是一个新的模型,它在大规模人脸辨认使命中具有更好的功用。

「硬核实操」如何拥有一个自己的数字人模型

3、3D建模技能

Blender:是一个用于三维建模、动画、烘托和交互式运用程序开发的开源软件。它支撑多种三维对象的创立和修改,包含多边形网格、NURBS曲线、体积网格等,并供给了丰厚的原料和纹路修改器,能够协助用户创立出传神的场景和人物。

Metashape:前身为PhotoScan)是一个用于三维重建和地形建模的商业软件。它能够依据相片生成高精度的数字模型,并供给了多种烘托选项和东西,如纹路映射、贴图、相机校准等。Metashape还能够将生成的模型导出到其他软件中进行后续处理和运用。

Maya:是一款专业级的三维建模和动画软件,广泛用于电影、电视、游戏等范畴。它供给了丰厚的建模和动画东西,包含多边形网格、NURBS曲线、动力学仿真、粒子系统等,并支撑多种烘托引擎,如Arnold、V-Ray等。

ZBrush:是一款专业级的数字雕琢软件,用于创立高精度的三维模型和人物。它供给了多种绘画和雕琢东西,包含多边形建模、纹路映射、雕琢笔刷等,并支撑实时预览和交互式烘托。

LayaAir:是一个用于Web、移动和小游戏开发的HTML5引擎。它供给了多种功用和东西,如3D烘托、物理引擎、GUI修改器等,能够协助用户创立出高效、高质量的Web运用和游戏。LayaAir还支撑多种开发言语,包含JavaScript、TypeScript等。

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4、动画制造技能

Unity3D:Unity3D是一款实时3D互动内容创作和运营渠道,支撑多种渠道和设备,包含PC、移动设备、虚拟现实和增强现实等。Unity3D供给了强壮的修改器和东西,支撑C#和UnityScript等多种编程言语,可用于游戏开发、AR/VR运用开发等。

Unreal Engine: Unreal Engine是一款由Epic Games开发的3D游戏引擎,同样支撑多种渠道和设备,包含PC、主机、移动设备、VR和AR等。Unreal Engine供给了强壮的修改器和东西,支撑C++和蓝图等多种编程办法,可用于游戏开发、修建可视化、虚拟展览等。

CryEngine:CryEngine是一款由Crytek开发的3D游戏引擎,同样支撑多种渠道和设备,包含PC、主机、移动设备、VR和AR等。CryEngine供给了强壮的修改器和东西,支撑C++和Lua等多种编程办法,可用于游戏开发、修建可视化、虚拟展览等。

Godot:Godot是一款免费、开源的3D游戏引擎,支撑多种渠道和设备,包含PC、移动设备、Web和VR等。Godot供给了强壮的修改器和东西,支撑GDScript和C#等多种编程言语,可用于游戏开发、AR/VR运用开发等。

部分软件图标

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除了以上技能应该还有许多技能,欢迎咱们热烈评论和在评论区弥补

三、构建一个自己的数字人—小陈

第一步 用自己的相片生成自己的头像模型

有以下三种办法

1、运用 avatarsdk.com/ 在线制造,这个H5是依据WebGL的OpenCV技能构建,能够传一张相片(高p的)生成头的模型,也能够生成头和身体模型。

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为了不影响建模,一般挑选秃头,导出数字人头部模型

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2、运用Polycam软件运用上传生成导出

摄影时自己站着不要动,咱们做数字人需求头就能够,摄影的仰角和俯角歪斜,拍40张左右即可

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导入Blender进行对点云部分删除部分,剖析建模,然后导出数字人头部模型

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3、经过相片,格式工厂,在Metashape构建模型 对点云进行处理 导出数字人头部模型,原理是一样的

以上办法依据详细的需求来,第二三种办法更传神。

第二步 导入模型到UE5中,并装置插件

装置 MetaHuman插件(数字人)、 Bridge插件(建模)、LiveLink插件(交互动作)。插件都装好后,重启虚幻引擎

1、导入咱们第一步的模型,创立MetaHuman实体,并给实体命名,注意这个姓名便是你数字人的姓名

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2、双击进入,面部挑选网格体也便是咱们第一步生成的头像模型,并给小人挑选适宜身体

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继续点击提高帧,追寻活动帧,作用如下图

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继续点击MetaHuman本体解算、网格体转MetaHuman。

3、在UE5中翻开Bridge,登陆一下账号,只有logo的便是咱们的小人了。忽略我设计的秃顶和爆炸头小陈

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选中logo模型,点击START MHC进入MetaHuman Creator网页, metahuman.unrealengine.com/ 进一步加工咱们的MetaHuman吧

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第三步 调整你的数字人

对骨骼,肤色,头发,牙齿,身体,表情动作等进行调整,内容太丰厚,建议自己测验,放一个眼影小陈,和大胡子小陈

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第四步 下载数字人并加载到虚幻引擎中

1、翻开Bridge点击Down

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2、增加小人到项目中后项目中多了一个MetaHuman的文件夹,移动到你的场景吧

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3、终究作用图,只下载好了(网速欠好)秃头小陈实在欠好扩大,下次做个好看的在更新下文章吧。

四、总结和畅想

本文介绍了怎么打造一个数字人,描绘业内常用的一些软件和技能栈,并实战打造一个以自己为模型构建的虚拟数字人,并详细描绘了全进程。总的来说数字人具有了传神的人类外貌、身体动作和言语能力的虚拟人物,不同的制造办法和技能能够实现不同的作用和运用,挑选适宜的办法和技能需求依据详细需求和项目状况来确定。

咱们迁就看完了,模型还是丑丑的,下一步继续提高,让数字人具有智慧,具有交互,具有颜值(究竟颜值才是正义)。

关于数字人怎么创立和相关技能就介绍到这里啦,我也是刚入门,有不对的当地和需求弥补的,欢迎咱们指正,期望对咱们所有协助,也欢迎多多点赞收藏

最后关于数字人的运用场景和结合实际的落地作用,咱们有好的idea也能够一起评论。

五、团队介绍

咱们是互联网医疗服务团队,主要是在医药闭环流程中,接受医患两头服务渠道,包含派单、问诊、处方等垂直范畴事务,团队一直致力于在医疗行业中探究和运用各种新式的科技手段。目前主要在医学对话,远程医疗、医学影像诊断等方面进行探究和测验,相信能够为医师和患者带来更好的医疗服务体验。

本文正在参与「金石计划」

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