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ARTalk

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ARTalk – 東京大學等機構推出的3D頭部動畫生成框架

ARTalk是什么

ARTalk是由東京大學與日本理化學研究所共同開發的先進語音驅動3D頭部動畫生成框架。該系統基于自回歸模型,能夠實時生成高度同步的唇部動作、自然的面部表情以及頭部姿勢。通過結合多尺度碼本和滑動時間窗口技術,ARTalk能根據音頻輸入生成高質量的動畫序列。此外,ARTalk引入了風格編碼器,能夠適應未曾接觸的說話風格,生成具有獨特個性的3D動畫效果。在唇部同步精度、表情自然性和風格一致性方面,ARTalk的表現優于現有技術,且具備實時性,廣泛應用于虛擬現實、游戲動畫和人機交互等領域。

ARTalk

ARTalk的主要功能

  • 實時生成自然的3D面部動畫:能夠從任意音頻片段中生成高度同步的唇部動作、面部表情和頭部姿勢,適合于虛擬現實、游戲開發、電影制作及人機交互等多種應用場景。
  • 個性化風格適應:通過提取樣本序列中的風格特征,ARTalk能夠生成具有獨特個人風格的3D動畫,甚至在訓練過程中未見過的身份或風格上也能表現優異。
  • 多尺度生成:該系統能夠捕捉從粗到細的細節,確保生成的動畫在不同時間尺度上保持自然和連貫。
  • 低延遲與高效性:基于自回歸模型和滑動時間窗口技術,實現快速的實時動畫生成,避免了擴散模型所需的高計算成本,適合實時應用。

ARTalk的技術原理

  • 多尺度VQ自編碼器:將序列編碼為多尺度離散碼本,捕捉不同時間尺度的特征,提升表示的緊湊性,并通過因果掩碼確保時間序列的連貫性。
  • 自回歸生成器:基于Transformer架構,結合當前時間窗口的語音特征和前一窗口的信息,逐步生成多尺度碼本,確保生成動作與語音的緊密對齊,保持時間一致性。
  • 風格編碼器:提取樣本序列中的風格特征,簡化語音與動作之間復雜映射的維度,使得模型能夠生成具有個性化風格的動畫。
  • 滑動時間窗口:將語音信號分割為時間窗口進行處理,保證實時性,并基于跨窗口的自回歸機制避免時間不連續性。
  • FLAME模型:作為3D面部表示的基礎,將復雜的網格轉換為低維的參數化表示,簡化建模的復雜度,同時保持表情和動作的細節。

ARTalk的項目地址

ARTalk的應用場景

  • 虛擬現實(VR)和增強現實(AR):為虛擬角色生成實時的面部動畫,提升用戶的沉浸感。
  • 游戲開發:快速生成非玩家角色或玩家角色的自然表情和唇動,增強游戲體驗。
  • 動畫制作:根據語音生成高質量的3D動畫,提高制作效率,降低人工成本。
  • 人機交互:為智能助手生成逼真的表情和唇動,使其更具人性化。
  • 在線教育:輔助語言學習,通過動畫展示標準的發音動作,提升學習效果。

常見問題

  • ARTalk支持哪些類型的音頻輸入?:ARTalk能夠處理多種音頻格式,包括語音和音樂,適配不同的應用需求。
  • 使用ARTalk生成動畫需要多長時間?:ARTalk的實時生成能力使得動畫生成幾乎是即時的,具體時間取決于輸入音頻的復雜性。
  • 如何獲取ARTalk的技術支持?:用戶可以通過項目官網中的聯系方式獲取技術支持和使用指導。
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