AI虛擬數(shù)字人教學課件 第1章 初識：掌握AI虛擬數(shù)字人的概況

第1章初識：掌握AI虛擬數(shù)字人的概況1.1小白入門，學習基礎知識1.2應用前景，了解潛在價值1.3技術支撐，了解原理與應用本章小結(jié)課后習題學習目標1.1小白入門，學習基礎知識1.1.1基本定義1.1.2主要亮點學習目標1.1.1基本定義虛擬數(shù)字人（DigitalHuman/MetaHuman），是運用數(shù)字技術創(chuàng)造出來的、與人類形象接近的數(shù)字化人物形象。虛擬數(shù)字人擁有與真人形象接近的外貌、性格、穿著等特征，同時具備數(shù)字人物身份與虛擬角色身份等特征，可作為虛擬偶像、虛擬主播等角色參與到各類社會活動中。虛擬數(shù)字人的出現(xiàn)得益于人工智能技術的不斷發(fā)展，從2007年世界上第一個使用全息投影技術舉辦演唱會的虛擬偶像“初音未來”的出道，到2012年中國本土偶像“洛天依”的誕生，再到2023年在杭州舉行的第19屆亞洲運動會開幕式上使用數(shù)字人作為火炬手。1.1.2主要亮點在數(shù)字化時代，一種新型的技術產(chǎn)物——虛擬數(shù)字人正在迅速嶄露頭角，它們以獨特的優(yōu)勢和無限的可能性，引領著未來科技的發(fā)展潮流。虛擬數(shù)字人的出現(xiàn)與發(fā)展，大大促進了虛擬人物在社會各領域中的應用。1.2應用前景，了解潛在價值1.2.1應用領域1.2.2機遇與挑戰(zhàn)1.2.3困境與考驗學習目標1.2.1應用領域虛擬數(shù)字人的應用領域非常廣泛，以下是一些目前的主要應用領域。（1）娛樂和游戲。（2）醫(yī)療和健康。（3）客戶服務和營銷。（4）教育和培訓。（5）影視和媒體。（6）社交和直播。1.2.2機遇與挑戰(zhàn)隨著人工智能、虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，VR）和增強現(xiàn)實（AugmentedReality，AR）等技術的不斷發(fā)展，虛擬數(shù)字人的外貌、性格、行為特征等將更加逼真、自然，交互能力和可控性也將得到進一步提升。與此同時，虛擬數(shù)字人的應用領域也在不斷擴展。未來，除了娛樂、教育、醫(yī)療、客戶服務等傳統(tǒng)領域，虛擬數(shù)字人還可能被應用于智能家居、智能交通、工業(yè)生產(chǎn)等新的領域，為用戶提供各種各樣的服務。虛擬數(shù)字人作為一種新型的商業(yè)形態(tài)，具有非常高的商業(yè)價值。未來，隨著虛擬數(shù)字人技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴展，其商業(yè)價值將進一步得到提升，甚至還可以作為數(shù)字資產(chǎn)被企業(yè)擁有和管理，為企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤。另外，虛擬數(shù)字人與現(xiàn)實人物之間的界限也將變得越來越模糊，二者之間將產(chǎn)生更多的互動和交融，這種跨界融合將為虛擬數(shù)字人的發(fā)展帶來更多的可能性。同時，人們對虛擬數(shù)字人的認可度將不斷提高，越來越多的人開始接受和使用虛擬數(shù)字人技術，并將其作為自己生活和工作中不可或缺的一部分。1.2.3困境與考驗（1）技術難題：盡管虛擬數(shù)字人技術已經(jīng)取得了顯著的進步，但在一些關鍵領域，如表情的生動性、語音的流暢性和自然性、與現(xiàn)實世界的交互能力等方面，仍存在許多技術難題需要攻克。（2）數(shù)據(jù)隱私和安全：虛擬數(shù)字人需要大量的數(shù)據(jù)來訓練和改進，然而這些數(shù)據(jù)可能包含用戶的個人信息和其他敏感信息，如何在訓練和使用虛擬數(shù)字人的同時，保護用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全，是一個需要大家重視的問題。（3）法規(guī)和政策：虛擬數(shù)字人的發(fā)展可能會涉及到許多新的法規(guī)和政策問題。例如，在虛擬數(shù)字人的創(chuàng)造和使用過程中，如何保護知識產(chǎn)權？相關問題的答案尚不明確，需要法規(guī)和政策制定者進行深入的研究和討論。（4）社會接受度：虛擬數(shù)字人是一種新的事物，一些人可能對虛擬數(shù)字人感到好奇，而也有一部分人可能對它們感到擔憂，如何進一步提高社會大眾對虛擬數(shù)字人的接受度，是一個需要在更廣泛的范圍內(nèi)進行討論的問題。（5）商業(yè)價值變現(xiàn)：前面說過虛擬數(shù)字人有很高的商業(yè)價值，但如何有效地將這種價值轉(zhuǎn)化為實際的商業(yè)利益，這也是一個很大的挑戰(zhàn)，虛擬數(shù)字人的創(chuàng)造者和使用者需要找到一種可持續(xù)的商業(yè)模式，以支持虛擬數(shù)字人的進一步發(fā)展。1.3技術支撐，了解原理與應用1.3.1計算機技術1.3.2圖像處理技術1.3.3人工智能技術1.3.4深度學習技術學習目標1.3.1計算機技術在虛擬數(shù)字人領域，計算機技術主要被用于虛擬數(shù)字人物的創(chuàng)建、渲染和交互，以提供更為真實和沉浸式的虛擬體驗，具體來說包括以下方面。（1）3D（ThreeDimensions，三維）建模和渲染。（2）動畫和行為生成。（3）語音合成和識別。（4）交互和響應。1.3.2圖像處理技術圖像處理技術是一種利用計算機對圖像進行分析、處理和轉(zhuǎn)換的技術。在虛擬數(shù)字人領域中，圖像處理技術主要被用于處理虛擬數(shù)字人的圖像信號，以達到更為逼真和生動的視覺效果。（1）特征提取和識別。（2）圖像增強和美化。（3）圖像信號處理。（4）場景重建。1.3.3人工智能技術在虛擬數(shù)字人領域，人工智能技術的具體應用包括以下幾個方面。（1）對話和交互。（2）行為和情感。（3）優(yōu)化和升級。1.3.4深度學習技術深度學習是機器學習技術的一種，它通過構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡來模擬人類的神經(jīng)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的自動分類和預測。深度學習技術的最大特點是利用多層次的特征提取和組合來實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理，它可以通過前向傳播算法，將輸入的數(shù)據(jù)通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡，一層一層地進行特征提取和組合，最終得出分類或預測結(jié)果。深度學習技術的應用領域非常廣泛，包括自然語言處理、圖像識別、語音識別、智能推薦等。例如，ChatGPT就是一種采用深度學習技術的自然語言處理模型，它采用了預訓練的語言模型GPT（GenerativePre-trainedTransformer，生成式預訓練）來進行對話生成，可以理解自然語言的語義和語法，并用于生成自然語言文本。此外，深度學習技術還可以用于虛擬數(shù)字人的姿態(tài)估計和行為生成，從而實現(xiàn)更為真實的虛擬人物表現(xiàn)。在虛擬數(shù)字人的聲音合成方面，深度學習技術也可以用于學習和模擬真實人類的聲音特征，從而讓虛擬數(shù)字人的聲音效果更加逼真。

本章小結(jié)本章主要向讀者介紹了AI虛擬數(shù)字人的相關基礎知識，具體內(nèi)容包括虛擬數(shù)字人的基本定義、主要亮點、應用領域、機遇與挑戰(zhàn)、困境與考驗，以及計算機技術、圖像處理技術、人工智能技術