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    新一代人机交互平台:虚拟数字人引领时代新潮,未来可期

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    新一代人机交互平台:虚拟数字人引领时代新潮,未来可期

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    2021年虚拟数字人行业概览系列报告(一):虚拟数字人应用技术与发展路
    2021年虚拟数字人行业概览系列报告(一):虚拟数字人应用技术与发展路

    头豹研究院

    发布时间

    2021-10-25 00:00

    全文字数:3021字,精读时间:5分钟

    本文援引于报告《2021年虚拟数字人行业概览系列报告(一):虚拟数字人应用技术与发展路径》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。


    头豹科技创新网内容覆盖全行业、深入垂直领域,行业报告每日更新;政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态;智能关键词轻松搜索,直奔行业热点内容。


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    得益于电脑绘图和人工智能等技术推动,虚拟数字人发展经历萌芽、探索、初级和成长四个阶段,应用领域从文娱领域拓展至金融、医疗、教育、通信等千行百业

    虚拟数字人诞生于20世纪80年代,日本《超时空要塞》女主角林明美为世界首位虚拟歌姬,标志着虚拟数字人行业步入萌芽阶段。随着新技术推动,虚拟数字人行业经历了探索阶段、初级阶段而后进入成长阶段,应用领域也随之拓展。

    1.     技术推动:虚拟数字人发展与其制作技术进步息息相关,经历了从早期手工绘制,到电脑绘图、人工智能合成,数字人的制作过程得到有效简化。

    2.     发展趋势:随着自然语言处理、语音识别、计算机视觉等人工智能技术的应用拓展,虚拟数字人正朝着智能化、便捷化、精细化、多样化发展。

    3.     应用领域拓展:早期数字人主要应用于泛娱乐领域,如电影、动画等。如今,数字人已成功应用至银行、医疗、教育、政务、通信各行各业,具备情感表达和交流沟通能力。



    虚拟数字人作为新一代人机交互平台,一般包括人物形象、语音生成、动画生成、音视频显示、交互等5个模块构成,并根据不同交互模块可分为不同类型数字人

    虚拟数字人通用系统包括五部分,其中人物形象包括2D和3D图形资源,包含卡通、拟人、写实、超写实等外形风格,交互模块为扩展项,可智能识别用户意图,决定其后续语音和动作,驱动数字人下一轮交互。交互模块使数字人具备交互功能通过语音语义识别等智能技术识别用户意图,并根据意图决定数字人后续语音和动作。

    根据是否具备交互模块,虚拟数字人分为交互型虚拟数字人和非交互型虚拟数字人。根据驱动方式不同,交互型数字人又可分为真人驱动型虚拟数字人和智能驱动型虚拟数字人。

    1.     智能驱动型虚拟数字人:通过智能系统自动读取并解析识别外界输入信息,根据结果决策数字人后续的输出文本,驱动人物模型生成相应的语音与动作使数字人跟用户互动。

    2.     真人驱动型虚拟数字人:通过真人来驱动数字人,真人通过视频监控系统传来的用户视频,与用户实时语音,同时通过动作捕捉采集系统将真人的表情、动作呈现在虚拟数字人形象中,与用户进行交互。

    3.     非交互型虚拟数字人:不具备交互模块,系统根据目标文本生成对应的人物语音及动画,并合成音视频呈现给用户。

     

     

    虚拟数字人产业链上游是内容制作类、工具类和IP策划类公司,中游是虚拟人厂商、综合类/互联网技术厂商、专长类AI厂商、CG厂商和XR厂商,下游主要是企业服务、文娱等各类公司

    虚拟数字人产业链上游包括显示设备、光学器件、传感器、芯片等硬件制造商以及建模软件、渲染引擎等软件制造商。

    1.     显示设备:数字人载体,既包括手机、电视、投影、LED显示等2D显示设备,也包括裸眼立体、AR、VR等3D显示设备。

    2.     光学器件:用于视觉传感器、用户显示器制作。

    3.     传感器:用于数字人原始数据及用户数据采集。

    4.     芯片:用于传感器数据预处理和数字人模型渲染、AI计算。


    虚拟数字人产业链中游包括软硬件系统、生产技术服务平台和AI能力平台,为虚拟数字人制作及开发提供技术能力

    人工智能技术作为虚拟数字人行业核心驱动力量,已成为各国经济发展新引擎。目前人工智能技术正加速与实体经济深度融合,助力产业转型升级。经过多年积累,中国在人工智能领域取得突破进展,人工智能理论和技术日益成熟,应用范围不断扩大,全产业链逐步形成,商业模式也逐步进展中。2019年,中国人工智能相关产业规模近6400亿元,同比增长21%,成为全球人工智能第二大力量。2020年中国人工智能相关产业规模超万亿,其核心产业规模已达3251亿元

    虚拟数字人市场规模达千亿级别,得益于虚拟IP、虚拟第二分身以及多模态AI助手应用,未来虚拟数字人市场规模仍将不断扩张

    2020年由于疫情影响,全国影院于7月份才陆续开放并缓慢恢复,但受疫情反复影响,2020年整体影视行业仍未完全恢复。基于2019年影视、直播、游戏、金融领域所贡献收入和虚拟数字人在各领域所贡献比例,得出当前虚拟数字人市场规模已超2,000亿元。随着未来各领域规模不断扩展,虚拟数字人行业有望持续增长。

    根据产业应用,虚拟数字人可划分为服务型虚拟数字人和身份型虚拟数字人。受益于虚拟IP潜力巨大以及虚拟第二分身起步发展,身份型虚拟数字人在未来发展中占据主导地位,根据专家预测,2030年市场规模达1,747亿元。服务型虚拟数字人发展较为稳定,未来AI助手将在金融、政务、文旅等领域逐步发展,预计2030年服务型数字人市场规模达955亿元。综合两类虚拟数字人,预计2030年总体虚拟数字人市场规模将实现2,703亿元

     


    虚拟数字人基础技术架构包括“五横两纵”,“五横”指用于数字人制作交互的五大技术模块,即人物生成、人物表达、合成显示、识别感知、分析决策等模块,“两纵”指2D、3D数字人

    2D数字人和3D数字人在技术架构方面基本一致,3D数字人在人物生成,即人物建模方面与2D数字人存在差异。

    1.     人物生成:2D数字人较为简单,3D数字人需要额外使用三维建模技术生成数字形象,信息维度增加,所需计算量加大。建模技术分为静态扫描建模和动态光场三维重建,目前以静态扫描建模为主流,未来随着技术发展,动态三维重建有望成为新趋势。

    2.     人物表达:包括语音生成和动画生成两方面,动画生成包含驱动(动作生成)和渲染两大部分,驱动技术生产方式为智能合成和动作捕捉(数字人目前主流的动作生产方式),渲染技术的进步以及重光照等新型渲染技术使数字人皮肤纹理更真实。

    虚拟数字人产业生产及运营成本高,优劣差异化显著,受众群体不断拓展,因而虚拟数字人价值凸显,应用领域不断拓展,未来有望加速商业化进程。


    重点关注企业

    网易伏羲、凌云光


    深度见解:

    得益于电脑绘图和人工智能等技术推动,虚拟数字人发展经历萌芽、探索、初级和成长四个阶段,应用领域从文娱领域拓展至金融、医疗、教育、通信等千行百业。虚拟数字人产业链上游是内容制作类、工具类和IP策划类公司,中游是虚拟人厂商、综合类/互联网技术厂商、专长类AI厂商、CG厂商和XR厂商,下游主要是企业服务、文娱等各类公司。2020年中国虚拟数字人行业市场规模约2,000亿元,未来随着新技术成熟以及市场接受度拓展,2030年中国虚拟数字人市场规模将达2,700亿元。

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