導語：元宇宙的熱度最近只增不減，加之疫情的影響，越來越多的企業想加入元宇宙的行列，虛擬數字人是我們在虛擬世界的數字化身，是元宇宙獨立身份或者虛擬形象的載體，是虛擬世界人與人、人與物的關聯交互載體。虛擬數字人目前的市場規模是怎麼樣的呢？都涉及了哪些產業？感興趣的小夥伴們一起來看看吧。
一、定義與特徵
虛擬數字人是指具有數字化外形的虛擬人物。與具備實體的機器人不同，虛擬數字人依賴顯示設備存在，我們所知的很多虛擬人都要通過手機、電腦或者智慧大屏等設備才能顯示。
具備四方面的能力，即形象能力、感知能力、表達能力和娛樂互動能力。
- 形象能力：擁有人的外觀，具有特定的相貌、性別和性格等人物特徵
- 表達能力：擁有人的行為，具有用語言、面部表情和肢體動作表達的能力
- 感知、互動能力：擁有人的思想，具有識別外界環境、並能與人交流互動的能力
二、分類
調研分析當前市場上的數字人，可以分為以下這四個分類：
- 根據按人格象徵維度，分為虛擬IP和虛擬世界第二分身兩大類
- 從外形上可分為卡通、寫實等風格
- 綜合來看可分為二次元、3D卡通、3D高寫實、真人形象四種類型
- 從產業應用維度，分為服務型虛擬數字人和身份型虛擬數字人
1）按人格象徵維度
虛擬 IP 指其在現實世界中並不存在對應的真人，其外貌特徵、基本人設、各類偏好、背景信息等均由人為設定，如由網易伏羲提供技術支持的麥當勞開心姐姐等。
虛擬世界第二分身主要面向的是未來的虛擬世界，把為每個人創造自己的虛擬化分身為最終目的，滿足個人在虛擬世界的社交、娛樂、消費等需求，如根據易烊千璽原型打造的天貓虛擬代言人千喵、咪咕的數智人谷愛凌原型Meet GU等。
2）按圖形維度
- 二次元是指在平面空間呈現，只能以單個視角去瀏覽，在製作過程中已經確定了視角，用戶不可自行更換視角，如上海禾念旗下虛擬藝人洛天依、QQ音樂虛擬歌手祝眠等。
- 3D卡通是指三維立體模型，可呈現在立體空間，能夠以任意視角去瀏覽，產品製造團可設定用戶可見的視角，如百度的虛擬助手度曉曉等。
- 3D超寫實與真實的人類極為接近,或者在真人基礎上有一定程度的卡通化，如杭州燃麥科技的虛擬偶像AYAYI、浦發銀行與百度聯合研製的浦發銀行數字員工-小浦、騰訊打造的Siren(塞壬)等。
- 真人形象虛擬數字人的特徵來源於真人，目前主要應用於 AI 合成主播，如新華社與搜狗公司聯合打造的新華社AI合成主播-新小浩、百度為代言人打造的龔俊數字人等。
AYAYI：虛擬偶像，21年 5 月，AYAYI 亮相小紅書，首發帖閱讀量近 300 萬，一夜漲粉近 4 萬，並吸引到嬌蘭與其合作，AYAYI 受邀到嬌蘭夏日親「蜜」花園活動進行打卡。
2021年9月， AYAYI 宣布入職阿里，成為天貓超級品牌日的數字主理人，二者將共同開啟元宇宙的營銷世界。
塞壬：騰訊打造，使用UE4引擎實時渲染，據說達到了目前業界最高的技術水平。
3）產業應用維度
服務型虛擬數字人主要是功能性，提供服務：
- 替代真人服務，完成內容生產、簡單功能，包括虛擬主播、虛擬老師等
- 多模態AI助手，提供日常陪伴、關懷等服務，包括虛擬關懷師、虛擬陪伴助手等。如2021年萬科總部優秀新人獎的財務人員崔筱盼、天貓超市虛擬主播小鐺家等
身份型虛擬數字人具有身份性，用於娛樂/社交：
- 虛擬IP/偶像，推動虛擬內容生產，包括虛擬偶像等
- 虛擬世界第二分身，用於社交娛樂，如央視華彩少年的選秀的選手翎Ling、抖音虛擬美妝達人柳夜熙等
崔筱盼：2021年萬科總部優秀新人獎，她催辦的預付應收/逾期單據核銷率達到91.44%
翎：虛擬國風KOL，於2020年5月出道，在微博擁有8萬粉絲，已登上Vogue雜誌，接到特斯拉的廣告，並且參與綜藝節目《上線吧！華彩少年》。
柳夜熙：抖音虛擬美妝達人，2021年10月31日，柳夜熙發布了第一條視頻，僅以此視頻登上熱搜，獲贊量達到300多萬，同時漲粉絲數上百萬。
12月12日，柳夜熙第二條視頻發布，點贊量超200萬，評論8.4萬，轉發12.5萬，柳夜熙光是視頻製作就花了一個月時間，並且單集製作成本超100萬。柳夜熙團隊預備了5億孵化資金，未來不排除出品電影的可能，對於這個資金儲備，百萬一集的製作費確實九牛一毛。
三、市場規模
虛擬數字人白皮書預測，在2030年，我國虛擬數字人整體市場規模將達到2703億。
其中，得益於虛擬IP的巨大潛力，以及虛擬第二分身的起步，身份型虛擬數字人將佔據主導地位，約1750億，並逐步成為元宇宙中的重要一環。服務型虛擬數字人則相對穩定發展，多模態AI助手仍有待進一步發展，多種對話式服務升級至虛擬數字人形態，總規模超過950億。
四、產業視圖
1）虛擬數字人的基礎技術層為虛擬數字人的生產製作提供技術支持，主要可分為硬體部分和軟體部分。
硬體包括所有虛擬數字人呈現及交互所需的硬體，硬體包括顯示設備、光學器件、感測器、晶元等，顯示設備是數字人的載體，既包括手機、電視、投影、 LED 顯示等 2D 顯示設備，也包括裸眼立體、 AR、 VR 等 3D 顯示設備。
光學器件用於視覺感測器、用戶顯示器的製作。感測器用於數字人原始數據及用戶數據的採集。晶元用於感測器數據預處理和虛擬數字人模型渲染、 AI 計算。
軟體端除了呈現和交互軟體外，還包括建模軟體、渲染引擎等，建模軟體能夠對虛擬數字人的人體、衣物進行三維建模。渲染引擎能夠對燈光、毛髮、衣物等進行渲染，主流引擎包括 Unity Technologies 公司的 Unity 3D、 Epic Games 公司的 Unreal Engine等。
2）虛擬數字人平台層是將基礎技術層中各獨立技術進行串聯，應用在具體的項目設計中，主要包括建模、動捕、渲染等製作環節。
平台層公司目前在高速發展中，競爭壁壘主要在如何結合技術能力和文化設計能力，為下游應用層提供整合的虛擬數字人解決方案。隨著AI、演算法、5G 網路等技術發展，製作環節成本仍有下降空間。
3）虛擬數字人應用層將虛擬數字人應用於各行業領域。虛擬數字人相關技術首先在影視、傳媒和遊戲領域有了多年應用的積累，隨著技術進一步成熟正逐步呈現出新的賦能方式。目前在金融、文旅等領域，虛擬人憑藉其與 AI 技術的結合，以及成本、表現力優勢逐步開始提供數字員工、虛擬導遊等服務。
五、通用框架與技術架構
1）通用框架
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、 音視頻合成顯示、 交互等 5 個模塊構成。
人物形象根據人物圖形資源的維度， 可分為 2D 和 3D 兩大類， 從外形上又可分為卡通、擬人、 寫實、 超寫實等風格。
語音生成模塊和動畫生成模塊可分別基於文本生成對應的人物語音，以及與之相匹配的人物動畫；音視頻合成顯示模塊將語音和動畫合成視頻， 再顯示給用戶。
交互模塊使數字人具備交互功能， 即通過語音語義識別等智能技術識別用戶的意圖， 並根據用戶當前意圖決定數字人後續的語音和動作， 驅動人物開啟下一輪交互。
2）技術架構
虛擬數字人通用系統框架的基礎上提煉出「五橫兩縱」的技術架構。
「五橫」是指用於數字人製作、交互的五大技術模塊， 即人物生成、 人物表達、 合成顯示、 識別感知、 分析決策等模塊。
其中， 人物表達包括語音生成和動畫生成，動畫生成則包含驅動（動作生成） 和渲染兩大部分。
「兩縱」是指 2D、 3D 數字人， 3D 數字人需要額外使用三維建模技術生成數字形象， 信息維度增加， 所需的計算量更大 。
六、製作流程
虛擬人的製作流程涵蓋了諸多技術，製作方式仍在逐步進化中，存在某些步驟互相融合的趨勢，但尚沒有完全定型的整套解決流程。虛擬人製作流程中最為核心、最具挑戰的是建模、驅動、渲染三大流程。
具體的製作步驟是：
- 以真人為模型或設計人物為虛擬人建立基本的 3D 模型
- 通過真人動作捕捉等形式確定虛擬人的基本動作，也即驅動環節
- 根據在設計環節中確定的虛擬人最終呈現效果和應用場景等外界要素，將模型與其運動進行渲染以呈現最佳效果
最後再附上一些比較典型的虛擬數字人案例：
- 阿喜：虛擬偶像，2020年10月誕生，發布了8個視頻之後，迅速漲了18萬粉。單是頂著捲髮器做表情的視頻，就獲得23萬贊和900多萬播放量，21年7月30日，中式雪糕品牌鍾薛高宣布虛擬偶像「阿喜Angie」成為「鍾薛高特邀品鑒官」，並推出阿喜出鏡的夏日短片和季節限定「杏子奶冰」口味雪糕。2021年11月，阿喜成為雅迪換換系列「破次元」新品推薦官；21年12月，阿喜成為京東手機 X OPPO Find N數字推薦官。
- 花西子：花西子虛擬形象，2021年6月1號發布。
- 集原美：虛擬偶像IP，2020年正式亮相，集原美是一個賽博朋克風格，兼具未來感和時尚感的奇幻少女，擁有各種奇幻小能力，21年8月9日，北京摩塔時空科技有限公司花費1000W人民幣收購了集原美。
- 安未希：聯通沃音樂虛擬偶像，2021年10月19日發布首發視頻，正式出道，同年11月入職海納音樂廠牌，以藝人的身份為大家帶來音樂或舞蹈才藝展示視頻、虛擬直播甚至虛擬演唱會表演；
- sam：三星虛擬助手，21年6月推出。
- 小諍：數字航天員小錚得到騰訊遊戲旗下NExTStudios的數字人技術支持 ，出自15位工程師之手，耗時3個月，2021年6月20日，全球第一位數字航天員小諍誕生，2022年，小諍在太陽系最高山雙板俯衝，在隕擊坑冰層留下速滑的優美刻痕，在火星北極高原投擲冰壺。數字航天員小諍演繹「火星冬奧」，為北京冬奧會火熱打CALL。
- 小漾：湖南衛視數字主持人，2021年10月2日首次亮相，2022年1月1日，小漾作為實習主持人亮相《你好星期六》。
- 小C：央視虛擬主持人，2021年兩會期間，央視網首次亮相了名為「小C」的數字虛擬小編，它在「兩會C+真探系列直播節目」中擔任起了記者的角色，與梁倩娟、馬慧娟等全國人大代表進行獨家對話。
- 小智：央視網AI主持，一款由百度智能雲和央視網在兩會期間聯合打造的全國首個集智能對話、語音交互、社交分享於一體的時事AI產品。
- 新小微：新華社數字主播，參與報道兩會新聞資訊，「新小微」是以新華社記者趙琬微為原型。
相關文獻：
《2020年虛擬數字人發展白皮書》、《2021 年虛擬數字人深度產業報告》、《頭豹研究院：2021年虛擬數字人行業概覽系列報告（一）：虛擬數字人應用技術與發展路徑》
圖片：人物圖片來自網路