具有虚拟人的大型工业装备虚拟装配系统研究

本文介绍了一种具有虚拟人的大型工业装备虚拟装配系统的研发方案,综合应用了虚拟人机工程技术、虚拟现实三维引擎技术、异构程序编程技术以及关系型数据库高级应用技术。本虚拟装配系统构造出了一个多维观察、施加影响、动态反馈的用于高效可视化特种核动力反应堆系统的虚拟空间;可在反应堆系统虚拟场景中利用虚拟人模拟真实的装配过程,并利用各类工效学分析方法对进行装配的虚拟人进行分析,可用于校验三维设计的空间布置与装配过程中发生的干涉,可基于工效分析与干涉校验结果设计系统设备结构的装配流程,可用于装配流程演示,并可用于项目汇报、装置或系统教学培训等。

敦煌文物保护与传播中数字虚拟人应用的新路径研究

目的:敦煌石窟承载着深厚的历史底蕴和丰富的文化内涵,作为珍贵的历史文化遗产,不仅展示了佛教文化在中国的变迁,还反映了丝绸之路上不同文化的交流、融合,具有极高的文物保护与传播价值。文章探讨“人文+科技”背景下敦煌文物保护与传播的新方向,研究未来的虚拟空间及先进技术、平台发展下,人类对文化的可视化想象。方法:借助数字虚拟人技术、新媒体运营等手段,用科技赋能中华优秀传统文化,丰富敦煌文化虚拟形象的应用场景,以跨媒体叙事赋能敦煌文化数字产品的IP运营,拓展敦煌文化传播的广度和宽度。结果:目前已有数字虚拟人形象敦煌仙子伽瑶及其朋友乐乐大王、供养鹿小呦等形象,未来将逐步扩展并打造敦煌文物与保护相关的数字虚拟人IP群,构建以敦煌文物保护与敦煌文化传播为中心的元宇宙,改变单方面输出的展览体验,以互动性更强的方式,吸引更多人群沉浸式体验敦煌文化的深厚底蕴,为促进文化遗产数字可视化、数字化保护及传承创新创造更多可能。结论:利用虚拟人技术,构建具有独特敦煌文化内涵的元宇宙,进一步推动文化遗产保护与传播的数字化进程,发掘具有敦煌文化价值内核的数字化产品,实现文物保护的多方位共进,与大众共享文物保护成果,在使公众了解敦煌石窟艺术的同时使石窟保护与现有研究成果以更加普世化的方式在当今时代绽放光彩。

VRML中虚拟人动作描述的研究

虚拟人是虚拟场景中最为活跃的因素,但是虚拟人的动作却不能由用户灵活的个性化的设计,为此设计了一个基于VRML的虚拟人动作描述语言(VHADL),采用H-Anim标准构建了虚拟人的模型,定义3个参照系使得用户更准确的描述动作、指定参数,使用反向动力学来确定肢体位置,并定义元动作和一些复合算子来合成复杂动作,最后给出了一个送咖啡的例子。

面向虚拟人上肢的避障作业姿态规划算法

为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。

基于神经网络的虚拟人姿态仿真方法

在制造业中,对工人工作姿势进行人体工程学评估对于预防肌肉骨骼疾病(MSD)是一项重要的工作。针对传统MSD评估方法存在的虚拟人作业姿态调整真实性不足、调整效率低等问题,提出一种虚拟人作业姿态的仿真方法。首先,建立了基于6D旋转的虚拟人骨架模型;其次,设计了一种基于编码器-解码器架构,使用循环神经网络(RNN)和注意力机制(AM)的虚拟人关节旋转生成模型,对虚拟人各关节姿态进行求解;然后,基于平衡性方法对虚拟人姿态生成进行迭代,生成虚拟人搬运姿态;最后,根据快速上肢分析(RULA)得分对姿态进行筛选,得到虚拟人最终姿态。所提方法生成的虚拟人作业姿态与作业人员实际操作姿态平均关节角度的误差为5.79°,RULA得分准确率为85.4%,表现出较好的实用性。

基于Stable Diffusion的虚拟人形象预设计的应用与研究

对当前AIGC在虚拟形象预设计方面的现状及影响进行了分析和探讨。以Stable Diffusion为例,详细介绍了工程构建和实现,对相关模块的作用、运行环境、使用方法及其指令等多个方面进行了综合叙述、分析和探讨,针对使用不同采样方法、不同采样参数及不同训练模型生成图片效果的优劣进行了说明及展示。随后,通过项目实例,完整地展示了人物形象预设计的过程。最后,对AIGC等新技术可能带来的社会影响进行了预测和总结。

中西方文化差异对虚拟人道德责任判断的影响

近年来,社交网络上涌现出大量具有真人特征的虚拟人物,他们以第一人称视角叙事以获得影响力,然而其背后的道德伦理问题也逐渐浮现。当社交媒体虚拟人犯错时,不同文化背景的人们对其道德判断会有何不同?本文基于心智感知理论,通过5个主要实验探索中西方文化差异对虚拟人道德责任判断的影响和机制。研究表明,在被告知虚拟人的不道德行为后,比起西方文化,中国文化影响下的人们认为虚拟人需要承担更大的道德责任;但这种文化差异没有出现在对真人的道德责任判断上(实验1a~1c)。并且不论虚拟人是由真实人类还是人工智能驱动,这种文化差异都会存在(实验1c)。这种文化差异通过感知心智能力来中介(实验2)。具体而言,比起西方文化,中国文化影响下的人们认为虚拟人的心智能力(特别是感知力)更高,因此需要承担更大的道德责任。此外,对虚拟人更大的道德责任判断会导致中国文化(相比西方文化)影响下的人们更倾向于对虚拟人施加道德惩罚(实验3)。本文通过实证研究将道德责任判断和心智感知的对象拓展到虚拟人上,并揭示了中西方文化差异及其后续影响。

虚拟人在高校智慧思政体系中的应用探析

提出在现有高校教育队伍和国家智慧教育公共服务平台基础上,利用大数据、人工智能、虚拟现实等技术,创设高校智慧思政虚拟人,形成线上与线下、教学与思政一体化运转模式,构建沉浸式、虚拟化、精准化的工作体系。通过探析虚拟人在高校智慧思政体系中的应用,增加和学生之间的互动感和陪伴感,增强教育工作精准度,进一步赋能高校智慧思政体系,牢牢把握意识形态领域的话语主动权,实现“三全育人”培养目标,助力培育担当民族复兴大任的时代新人。

数字虚拟人可爱化的符号修辞过程

在近年的设计界实践中,被塑造成具有可爱风格的数字虚拟人逐渐占据了市场的主导地位,但是可爱风格如何构建还未得到充分讨论。基于此,从符号修辞过程来看,可爱化数字虚拟人通过双层修辞,构筑一种既类似于人类又蕴含婴幼儿特征的符号文本。首先,数字虚拟人从形象、图表、隐喻三个维度建构了与人类的像似关系,实现了高度拟人化,使数字虚拟人得以隐喻人类。其次,通过附加婴儿图式可爱符号和奇趣式可爱符号,先后完成了提喻和转喻的过程,数字虚拟人得以获得指示婴幼儿的身份,从而使交互对象获得可爱感知。

多模态虚拟人交互的技术进展和应用

随着人工智能技术的飞速发展,以虚拟人为载体的人机交互方式被认为是5G+AI时代的新一代交互方式。本文综述了虚拟人交互技术的发展历程,并从多模态交互的感知、认知和表达三个阶段分别介绍科大讯飞相关技术进展,包括多模态语音识别的多模感知技术、基于知识学习的对话生成技术、基于认知大模型的认知智能技术,以及包含SMART-TTS和虚拟人动作合成的多维表达技术。此外,还介绍了科大讯飞虚拟人交互平台自发布以后在媒体、教育、文旅等行业应用情况。最终,本文认为多模态虚拟人交互技术需要向情感化、拟人化、个性化不断发展,持续带来更好的交互体验。

科大讯飞AI虚拟人亮相中国科学院公众科学日,对话科学家探讨人工智能的未来

5月18-19日,中国科学院公众科学日迎来二十周年,本届活动主题为“砥砺二十载科学新征程”。今年,中国科学院精心打造了公众科学日二十周年主场活动。科大讯飞带来虚拟人“沐沐”,于18日公众科学日启动仪式的主题对话“AI,拐点来临?”中,与主持人和科学家进行互动,分享对人工智能领域的思考和见解。

元宇宙视域下抖音平台虚拟人短视频的内容生产

虚拟数字人作为元宇宙与短视频初探融合的产物,通过短视频这一形式将元宇宙概念渗透到大众生活中。文章通过分析抖音平台虚拟人短视频的内容生产路径、内容生产特征及其功能诉求,了解其在社交媒体爆火的原因,探索元宇宙虚拟人在短视频领域的发展方向。

基于Unity3D的数字虚拟人交互技术研究与应用

本文深入探讨了基于Unity3D的数字虚拟人交互技术的研究与应用。通过Unity3D平台,实现了包括情感文本生成和情感语音合成在内的先进技术,提升了虚拟人与用户的交互质量。采用改进的VITS方法,成功生成充满情感的语音,使得虚拟人能够更自然地与用户进行对话和互动。进一步,利用Kinect 2.0设备模拟交互式全息效果,增强了虚拟环境的沉浸感和实时反馈能力。总体框架包括前端与后端的系统模块,涵盖了文本生成、语音合成、聊天交互及体感交互等核心功能。此技术的应用展示了在教育等领域中的潜力,能够提升学习体验和教学效果。

数字化虚拟人体研究现状及其对腧穴形态学研究的启示

数字化虚拟人体研究是一项交叉性前沿学科,它的信息起源有美国可视人体计划、虚拟人体计划和数字化人体计划。我国科学家提供了中国可视人数据集。数字化虚拟人体集成了最新的科技成就,将人体结构和功能信息数字化与可视化,它的研究将在医学与计算机的结合上、在涉及人体模拟的许多方面开辟新的研究领域,也为针灸腧穴形态学的研究提供一个基础技术研究平台。

面向个性化定制服装设计的虚拟人台及快速成型技术研究

服装是否合体是影响服装的外形及服装可销售性能的最重要因素。该研究以三维扫描仪作为输入,快速成型、数控加工作为输出的集成服装设计逆向工程系统,提供丰富的角色模型库、道具模型库、角色动作库,可以极好地为纺织服装产业提供创意设计服务,推动纺织服装产业的发展。其创新之处包括:个性化定制服装的虚拟人台设计与快速成型系统一体化,实现从虚拟产品向实物产品的快速转化;创建以三维扫描仪为输入,快速成型为输出的集成逆向工程系统;面向个性化定制服装设计的虚拟人台模型库的建立及快速检索。

虚拟人运动生成与控制技术综述

虚拟人在游戏娱乐、教育培训及虚拟试验等领域都有着巨大的应用需求。由于人体运动系统的冗余性、主动性和底层运动机理的复杂性,虚拟人的特定运动生成与控制技术成为当前虚拟现实和计算机动画应用领域的热点与难点问题。在参阅大量相关文献的基础上,对各种虚拟人运动生成与控制方法进行了分类总结,可为深入研究虚拟人的运动控制提供有益参考。首先对虚拟人运动生成与控制技术的应用发展情况进行了分类概要介绍;然后从内部机理和外部行为两个侧面简要介绍了人体运动系统的建模仿真方法;随后对虚拟人运动生成与控制技术的常用方法进行了分类介绍,并进行了对比分析;最后,分析了该领域的难点技术,对其相关的最新研究进展进行了详细的分析介绍,并对其研究前景进行了展望。

虚拟人面部行为的合成

虚拟人是虚拟现实环境中很重要的一部分，对于虚拟人行为的研究除了应从宏观上考虑虚拟人的群体行为属性之外，对个体行为用性的研究也非常重要．个体行为包括自然行为和意识行为．自然行为主要是和脸部、头部以及四肢运动有关的行为．而意识行为则包括与语言和心理活动相关联的表情、发声以及对应的唇动手势动作等．本文旨在研究与意识行为有关的虚拟人面部图像合成技术，讨论了标准人脸图像的参数合成方法，给出了特定人脸图像与标准人脸图像的映射以及面部表情图像和发音口型的合成方法．

面向艺术与设计虚拟人技术比较研究

在面向艺术与设计虚拟人技术领域,建模、皮肤变形、运动控制是其基本问题。首先介绍了基于经验知识、人体解剖学以及基于物理模拟的虚拟人研究方法,然后介绍了基于样本插值的虚拟人研究方法。最后对两种方法进行了比较研究,并展望了未来的发展方向。

个性化虚拟人体模型骨架生成方法

采用基于自动化骨架匹配和可视化骨架编辑的方法 ,可以方便地完成个性化的骨架建模 首先定义一个标准的虚拟人骨架模板 ,通过骨架模板与人的几何模型的自动匹配 ,得到初始的骨架模型 ;然后利用可视化的骨架编辑工具 ,就可以很容易地生成个性化的虚拟人骨架 实验表明 :该方法可以快速、简单地生成精确的个性化的骨架模型 。

虚拟人技术研究综述

主要从虚拟人的几何表达、运动生成及控制这两个方面对虚拟人技术的研究进展作了一个比较全面的综述。针对目前已有方法存在的缺陷,提出了一种基于多刚体系统理论的虚拟人建模方法的思路与框架。