计算机应用行业元宇宙系列报告之一：虚拟人产业链的 IT 技术需求梳理

虚拟偶像和虚拟人技术将成为未来元宇宙生态成熟的先决条件之一：虚拟偶像技术是指用计算机和IT技术构建的虚拟的人物，虚拟偶像的特征是“单向”，“广播”式的分发信息。虚拟人技术是在虚拟偶像的技术之上，增强其实时互动能力，使其能更好的与环境和用户互动并完成更复杂的任务，最终将达到虚拟世界之间，虚拟世界和现实世界的联动。 虚拟偶像和虚拟人技术已经在2021年迈过了爆发的奇点：虚拟偶像技术仅有10多年发展史，但已经从二次元卡通迈向了超仿真三维渲染，从合成声音表演到动作表情情感全维度交互覆盖的地步。虚拟偶像和虚拟人已经被用于新闻，直播电商，智能客服等诸多领域，部分头部的虚拟主播在流量和收入上已经能PK一般的真人主播，接近顶流主播。 虚拟主播/虚拟人技术的诸多优点使得其当前更受市场青睐：真人演员有衰老，疲劳，创作力下降，“过气”等诸多风险，从营销投入产出比上看需要更多的风险补偿。而虚拟主播，在保留了真人和观众互动能力的同时，又通过计算机辅助技术能够做到直播时长的灵活，没有衰老，疲劳等长短期产出下降的风险。 尤其是2021年末诸多明星人设崩塌，乃至淘宝顶流“薇娅”因涉税问题被全网封禁的背景下，虚拟人技术的优点就更得以凸显； 当前虚拟构建面临诸多技术难题，计算机公司有一定的创新机会：1）虚拟偶像的形象需要二次元或三维拟真的建模；涉及到动作还需要解决和环境的交互以及图像渲染的功能；2）虚拟偶像的语音表达需要高超的人工智能语音合成技术；3）控制虚拟偶像的动作和发音，特别是实时交互，需要较强的人工智能语意理解技术；4）当前各项技术解决方案成本较高，制作也需要花费较长的工时；计算机行业技术公司如能攻克技术难题并提供低成本解决方案，未来既可以帮助虚拟人技术做更广泛的推广，也能获得成长机会； 科大讯飞等公司已经推出虚拟主播相关技术产品：科大讯飞开放平台上已经推出了AI虚拟主播解决方案，利用讯飞的语音合成、人脸建模、形象驱动、图像处理等多项人工智能技术，实现了文本到视频的自动输出，并支持主播多语言视频生成。公司已经落地了诸多新闻主播，并发布了虚拟偶像“爱加”，用于打造音乐娱乐场景中；香港公司数字王国在虚拟人和虚拟偶像技术方面，公司有着长期的研发，探索和积累；万兴科技在21年末发布视频演示工具“万兴鹿演”，实现了从真人演示到虚拟数字人演示的技术跨越。当虹科技对VR，AR元宇宙方面保持了关注和跟踪，有持续的投入，未来预计可凭借其与客户（广电系统）长期合作关系，在相关领域尝试拓展。 风险提示（行业和公司面临的风险因素）：产业发展初期，技术变化较快，行业格局有较大不确定性；虚拟偶像/虚拟人行业落地进展可能不及预期。 重点公司盈利预测、估值及投资评级 一、虚拟偶像技术简介 在元宇宙中，每一个用户的身份和呈现是一个关键要素，因此元宇宙生态的成熟必须依托于虚拟人，虚拟偶像技术的成功。我们认为未来从虚拟偶像技术，在产业链发展迭代成熟后，将推动虚拟人技术的成熟，最终成为成熟的元宇宙生态链的重要一环： 虚拟偶像技术：虚拟偶像技术是指用计算机和IT技术构建的虚拟的人物，其“人格”由构建技术团队预先设定好并控制，虚拟偶像的特征是“单向”，“广播”式的； 虚拟人技术：在虚拟偶像的技术之上，通过增强对用户的输入捕捉技术，使得虚拟偶像能够实时互动，并映射某种用户，其“人格”是高度映射特定用户，并具备实时交互反馈功能，达到虚拟世界和虚拟世界，虚拟世界和现实世界的联动。 （一）虚拟偶像技术发展史 虚拟偶像技术仅有10多年的发展史，但在2021年迈过了爆发的奇点： 2007年，初音未来作为世界首个真正意义上的虚拟偶像初音未来诞生了，其原型是一个用于语音合成技术的音源库。这一偶像与传统偶像的显著区别，除了其并非真实人物外，也具备了技术和素材平台给粉丝提供了创作的可能； 2012年，洛天依作为“中国版初音未来”出现，其发展十分迅速，流下了诸多知名作品并登上了湖南卫视，央视等主流舞台，取得了一定的大众知名度； 2016年末，随着相关技术的成熟，虚拟主播开始出现在YouTube等平台，相比传统主播，虚拟主播在保留了真人和观众互动能力的同时，又具备了直播时长的灵活性，摆脱真人人设崩塌等风险，渐渐成为了行业热点并开始普及； 2021年末，随着虚拟偶像技术和应用的日渐成熟，主流大众从越来越多的渠道得以接触这一新生事物。2022江苏卫视跨年演唱会上，有一位“特殊”嘉宾现身：使用最先进技术合成的虚拟人邓丽君现身舞台，几乎以假乱真。 图表1虚拟偶像发展历史 从上面的虚拟偶像的发展变化中，我们看到了虚拟偶像从二次元走向了现实拟真，从纯粹的电音走向了以假乱真的人工智能语音合成，整体的技术成熟度有了质的提升。我们相信随着技术的进一步成熟，虚拟偶像的应用会越来越广泛，反过来反哺交互和联动技术的成熟，最终进化出成熟的虚拟人和云宇宙世界。 （二）虚拟偶像技术所需要的关键技术 在数字世界中构建出虚拟偶像，主要需要解决三方面的技术难题： 虚拟偶像的形象需要二次元或三维拟真的建模；涉及到动作还需要解决和环境的交互以及图像渲染的功能； 虚拟偶像的语音表达需要高超的人工智能语音合成技术； 控制虚拟偶像的动作和发音，特别是实时交互，需要较强的人工智能语意理解技术； 如果采用“真人操控”虚拟人的解决方案，则需要较强的实时采集和处理技术； 当前的虚拟偶像技术的发展已经较为成熟，当仍然有一些可提高之处： 在三维建模和图像渲染，以及动作捕捉等技术，受益于电影和游戏工业的蓬勃发展，已经演进到至臻成熟的地步，例如英伟达在GTC大会上展示了其总裁在纯虚拟合成中的环境和形象； 人工智能语音合成技术方面也已经可以做到听众完全无法察觉，甚至直接担当播音员播报新闻（下图3）； 当前有待提高技术是用人工智能技术形成虚拟偶像的“智慧”，当前的虚拟偶像或高度依赖脚本，或只能对简单的随机问题应变，深度高级人工智能技术仍然有待开发成熟，才能赋予虚拟偶像“灵魂”； 图表2 NVIDIA首席执行官的虚拟人演讲 图表3科大讯飞的人工智能虚拟主播 对于已经成熟的3D建模和渲染技术，动作捕捉等技术，当前也有一个主要问题是成本高，人工设计和计算机计算耗时过长成本过高，阻碍了虚拟偶像技术的进一步大范围推广。但我们乐观的估计，随着应用推广带来的技术进步，引导成本进一步下降，虚拟偶像有望能够在更广阔领域得到更深度的应用。 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 nMrOpOpPsQrNrOwPpRvNrMbRbPaQpNqQnPtRlOpPnMlOpOpNaQqRnQvPsOnMvPnNsP 二、国内公司在虚拟偶像方面的发展机会 （一）科大讯飞 科大讯飞以人工智能+语音业务创业，自成立以来，长期从事语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等核心技术研究并保持了国际前沿技术水平，因此其核心能力能够全面支撑虚拟偶像和虚拟人技术的应用落地。 在科大讯飞开放平台上，现在已经推出了AI虚拟主播解决方案，利用讯飞的语音合成、人脸建模、形象驱动、图像处理等多项人工智能技术，实现了文本到视频的自动输出，并支持主播多语言视频生成。除了强大的AI主播能力，系统还具备视频音画的多轨混编、智能拼接、画中画编辑等完善的视频处理功能，可一站式完成成品视频的编辑生产，适用于不同平台视频发布需求，大大提高了内容生产效率。 在产品落地方面： 虚拟主播：科大讯飞打造出了新华社常驻主播“通通”、人民日报“果果”、合肥电视台“王小健”和“马小腾”、交汇点的“汇汇”等，能与真人无异地播报新闻； 虚拟偶像：2021年9月26日，科大讯飞旗下的讯飞音乐在北京成功举办了厂牌发布会。现场展示的唱歌合成、唱歌变声等多种语音技术及落地成果，并发布了虚拟偶像“爱加”，用于打造等音乐娱乐场景中； 图表4科大讯飞虚拟偶像“爱加”形象展示 我们认为当前科大讯飞的虚拟偶像/虚拟主播技术已经具备了较高的实用性，随着大众的接受度越来越高，以及用户方，包括网络直播平台，营销类公司对虚拟主播的价值越来越认可，科大讯飞的虚拟主播解决方案能够具备越来越高的潜在市场空间。 （二）数字王国 数字王国集团有限公司，总部位于香港，成立于1992年，最初的主营业务是为电影工业服务视觉特效领域，近年来逐渐开始涉及虚拟人和虚拟偶像制作领域。公司技术实力较强，为包括《泰坦尼克号》、《返老还童》、及《头号玩家》等多部脍炙人口的电影提供突破性的视觉特效。公司的美术团队屡获殊荣，涵盖奥斯卡金像奖，戛纳金狮奖等多个享誉国际的大奖。公司当前在美国、加拿大、中国和印度的工作室网络，包括最先进的表演捕捉工作室，拥有能够应付任何项目的人才和工具。 在虚拟人和虚拟偶像技术方面，公司有着长期的研发，探索和积累： 早在2014年，公司就与邓丽君家属成立合资公司从事制作及运用邓丽君小姐3D立体投射影像的项目，并在诸多表演中取得成功； 2015年，公司开始涉足三维虚拟视频及制作虚拟现实节目的商机； 2016年，公司和梅艳芳家属达成协议开始用虚拟人技术制作梅艳芳小姐的新肖像； 2020年，和《时代杂志》合作开发了马丁路德金的虚拟人并重现了知名演讲《我有一个梦想》； 2021年，将已故著名教练Vince Lombardi重现于第55届超级碗现场；并将已故的邓丽君虚拟人复现在江苏卫视跨年晚会上。 在虚拟偶像特别是已故明星的虚拟形象制作领域，数字王国不仅技术领先并拥有丰富的经验，更是将业务拓展到了诸如超级碗这样的海外市场，展现了较强的全球竞争力。 （三）虚拟偶像/虚拟人技术的潜在相关标的 万兴科技 万兴科技当前主业之一为创意视频编辑软件，主要用于非专业视频创意工作者的视频编辑需求，跟随VR/AR等行业发展的趋势，也在相关领域做了一定的预研布局。2021年12月28日，万兴科技发布了旗下视频演示工具“万兴鹿演”，实现了从真人演示到虚拟数字人演示的技术跨越。 万兴鹿演主打教学培训、商业演示、知识分享等场景，只需使用个人设备上的摄像头就能将个人形象转为“数字虚拟形象”。当前提供8个“虚拟形象”，未来会拓展到用户自定义创作个性化3D虚拟形象；该产品后续将支持3D素材模板资源等虚拟商品的交易，并打通虚拟人-数字化信息-虚拟场景的全领域服务。 从当前产品发布来看，万兴科技的虚拟人产品还比较初级，功能有待完善和提高。当前公司产品刚刚发布，也没有形成很大体量的收入。但公司已经走在了行业的前沿，未来在虚拟人/虚拟偶像的发展值得期待。 当虹科技 当虹科技主要业务为视频编解码业务，其主要客户中包括广电系统，提供视频编解码处理方面的解决方案。作为技术储备，公司拥有较为完整的VR编码解决方案，在AR，XR，裸眼3D，全息方面也均有涉足，公司对元宇宙相关的技术都保持了关注和跟踪，有持续的投入。 对于未来广电系统增加元宇宙和虚拟主播相关的投入后，当虹科技预计可以凭借其与客户长期合作建立的信任关系，在相关领域尝试拓展。 风险提示 产业发展初期，技术变化较快，行业格局有较大不确定性； 虚拟偶像/虚拟人行业落地进展可能不及预期。