贵州苗族虚拟数字人的设计思路与应用

任佩瑶

摘要：数字化背景下，地域民族文化正在利用现代科技进行创新发展应用，以带动乡村振兴，促进民族文化的认同感，实现经济、文化发展共赢的数字服务。的数字服务。现以贵州苗族虚拟数字人的设计与应用为例，展示其在建模、动作捕捉、交互设计等方面的创新方法与应用。同时，探讨苗族虚拟数字人系统的架构和功能，以及数字化设计如何能够赋能苗族文化动态传承和创新性应用，以期为苗族虚拟数字人的未来发展提供理论帮助。

虚拟数字人的诞生与发展现状

虚拟数字人的定义

虚拟数字人是指存在于虚拟世界中使用计算机图像学、模型渲染、动作捕捉技术、深度学习、语音合成等技术创造出来的与人类形象接近的数字化人物形象。虚拟人设计与真实世界紧密联结，使虚拟数字人有了新的形象、身份、人物故事与情感演绎，是web3.0时代的数字化新产品。不同的虚拟数字人设计有不同的外貌、性格、声音和行为，能够与人类进行共情、互动和沟通。虚拟数字人可以为大众提供更加真实、多样化和个性化的服务与娱乐，满足人们对于虚拟世界的好奇和探索。

通过生成式的人工智能技术，虚拟数字人可以根据用户的需求与爱好进行个性化定制，增加用户的认同感与亲近感，链接更加细致的面部捕捉与动作捕捉技术，模拟、再创人类真实表情动作，为人类传递出更加丰富的情感信息，加入语音合成与自然语言处理等技术，使虚拟数字人对语言文字深度理解并能够自然表达，与用户自如沟通进行个性化服务。同时，通过构建虚拟场景与社会空间技术，延展更多可提供交互与体验的应用场景，拉近与用户之间的心理距离，为人们带来更加真实的情感互动。它既是一种科技上的创新，也是一场社会变革。

虚拟数字人的发展现状

虚拟数字人集合了计算机图形学、人工智能、心理学、社会学等多学科知识的综合性技术。20世纪80年代开始，虚拟数字人受到国内外学者和工业界的广泛关注和研究。目前，虚拟数字人行业处于孵化培养阶段，但其发展速度较快，市场一片火热。以2021年于抖音平台上线的虚拟美妆达人“柳夜熙”为例，其发布第一条抖音短视频后迅速获赞300万，截至2024年6月，已有近800万粉丝量。随着科技发展与二次元文化的泛化，在虚拟技术、大数据、人工智能等技术的加持下，虚拟数字人不断演化，形象呈现越来越真实与多样化，作为人类与虚拟世界交互的重要载体，应用的范围越来越广，为品牌与企业带来宣传、流量与收入的同时，也为用户带来娱乐、教育与服务等价值，具有巨大的潜在市场。

同时，虚拟数字人可以创新传统文化的展示方式，利用虚拟现实、增强现实、三维建模等技术，让观众以更加生动的方式进行互动，感受传统文化的魅力与内涵。“天妤”是一个以传统飞天和唐代女俑为灵感的虚拟数字人，她以系列短剧《千壁寻踪》及番外的形式，向世界讲述中国传统文化的故事。“苏东坡数字人”是一个以超写实技术还原苏东坡容貌和声音的虚拟数字人，他不仅具有“物理真实”，还具有“精神真实”，能够像苏东坡一样去认知、思考、表达和行动。

虚拟数字人不仅可以保护传统文化的原貌和价值，利用数字化技术，对传统文化元素进行精确的记录、保存和复原，避免了传统方式可能造成的损坏、变形和流失，还可以促进传统文化的创新与发展。利用虚拟数字人与其他文化元素的融合和碰撞，推动传统文化与时代相适应。虚拟数字人作为文化传播的载体，打破了时空限制，让更多人了解与认识到优秀传统文化。贵州苗族文化是中华民族优秀文化的重要组成部分，具有独特魅力。虚拟数字人在贵州苗族优秀传统文化的动态传承中具有广阔的应用前景。通过不断地探索和实践，将为苗族传统文化的保护和传承注入新的活力。

贵州苗族虚拟数字人的设计与实践

贵州省地处我国西南腹地，民族文化资源较为丰富，世居民族有18个。不同的民族创造了各具特色的民族文化，高原山地居多的地理环境因素又很好地保持了各地区文化的独特性。地域文化的独特性，使当地民族文化呈现多样化。贵州省在大数据、5G、区块链、云计算等先进技术的快速发展，为苗族文化的保护和传承提供了新的机会。利用这些先进的数字技术，基于虚拟数字人的设计构建，可以创新地实现苗族文化的传承和保护，提供新的思路和方式，从而助力贵州优秀传统文化动态传承。

苗族虚拟数字人的技术手段与创新点

随着科学技术的发展，数字文化层出不穷。虚拟数字人作为我国优秀传统文化的新载体，需要有丰富而优质的内容作为支撑，需要“故事”来引流。苗族作为中国的一个古老而又神秘民族，有着悠久的历史和独特的文化，是中国文化多元化的重要组成部分。苗族人民在漫长的历史发展和变迁中，一直保持着传统文化的整体性和主体性，由于苗族自身的复杂性，其并没有本民族的文字，而是将民族文化与民族历史用刺绣为载体展现出来。这个“没有文字的民族”用服装这部“史书”形成了独特的文字。服饰作为一种文化符号融入苗族文化之中，形成了独特的风格特点，具有强烈的民族特色。在研究苗族虚拟数字人时，对苗族的文化、历史、风俗、服饰等特征进行深入的了解与研究，可以为其发展提供丰富而真实的素材。

如何运用数字技术对苗族的历史文化进行研究和分析，成为苗族虚拟数字人的设计与应用的关键因素。前期，可以采用田野调查的方法，通过实地走访对相关素材进行拍摄留样，采集大量数据作为支撑；通过文献阅读，收集苗族服饰的历史、文化、制作工艺等方面的数据，为后期的数字化建模提供参考；利用大数据挖掘、人工智能分析、可视化呈现等技术，从海量的历史文献、民间传说、口碑资料中提取和整合有价值的信息，促进数字化背景下对苗族虚拟数字人创新设计；通过收集整合的苗族三维服饰数据库等数字资产，进行模型搭建，形成丰富的虚拟数字人素材库，实现独具民族特色的苗族虚拟数字人形象。

作为新技术、新产业，苗族虚拟数字人的创新应用或将为贵州发展带来巨大价值。苗族虚拟数字人是通过分析苗族文化的价值特征，结合当下社会科技发展现状设计的，与真实世界有着紧密联结，其蕴含的苗族文化赋予了虚拟人新的形象、身份、人物故事与情感演绎，打造出了web3.0时代的民族文化数字化新产品。通过使用Maya、Substance Painter、Marvelous Designer、Unity、live Link Face等软件，进行模型搭建、渲染、动作面部捕捉、链接直播平台等一系列流程，实现了对苗族虚拟数字人的形象设计、运动控制精度与实时性的把控，进一步实现人机交互。同时，通过打造人设，塑造贵州优秀传统文化专属虚拟数字人，形成具有贵州特色的虚拟人物IP。通过运营IP、进行直播、导览等形式与各平台合作，频繁出现在公众视野，创造现实价值，以“虚拟数字人”这一新型文化业态推动国家文化数字化战略的实施，以数字技术赋能贵州乡村振兴，助力贵州乡村特色文化品牌快速出圈，以数字服务实现经济、文化发展的共赢。

苗族虚拟数字人的搭建

随着5G时代的到来，虚拟数字人的技术不断突破，应用日渐广泛，整体有了质的提升。如今，以创新为引领，加强了关键技术研发和应用，组建了多元创新载体，突破了近眼显示、渲染处理、感知交互、网络传输、内容生产等关键技术难题，提升了虚拟数字人模型的形象逼真度、交互性和智能性。虚拟数字人的制作前期要进行数据收集、并将收集的数据进行数字化分析。数据采集和传输是一切的基础，对民族文化进行深入的了解和研究为虚拟数字人的形象设计提供了充实的素材。

建模是制作苗族虚拟数字人的关键，使用建模技术，根据不同的应用场景和交互需求制作模型，并对模型作进行仿真优化。通过动捕、光捕、面部捕捉技术进行模型驱动，实现苗族传统文化数字人面部表情、肢体动作的连贯表达与数据捕捉。动作捕捉技术可以将演员的动作和身体表演捕捉记录下来，将其数据转化为CGI角色运动动画，从而赋予“虚拟角色”灵魂。利用5G、AI等技术，可以增强用户的体验感和认同感，实现虚拟数字人对用户的语音指令进行识别和响应，并通过深度学习算法实现虚拟数字人的智能化应用。此外，还对苗族虚拟数字人的效果和性能进行了测试和评估，不断地优化改进。最终将虚拟数字人与其他平台链接，促进了苗族文化数字化转型与智能化升级，实现了多种渠道宣传、推广，并利用大数据和云计算等技术，收集和分析用户的反馈和需求，不断更新内容和形式。基于这些技术的发展，虚拟数字人可以为人类答疑解惑、进行情感陪伴，提供突破时间和空间限制的数字服务。

贵州苗族虚拟数字人的数字化应用场景

通过建模技术与实时渲染实现逼真的虚拟人形象，成熟的运动捕捉技术和计算机交互技术以及表情数据采集与捕捉，虚拟数字人可以实现高精度控制。首先，将虚拟人的形态与应用场景不断丰富，可以实现快速迭代和低成本生产，使得虚拟数字人的制作周期和成本大大降低。此外，可以延展应用在元宇宙中更多元的虚拟场景，实现多圈层传播，具有较高的市场经济效益，且具有较高的性价比，能够实现一次开发、长期回报。后期衍生产品的开发更是具有了极高的商业效益，摆脱了依赖视频及平面广告等形式的文化传播推广方式，实现了高效传播。最后，可根据定制外形、声音等方面满足不同受众群体的需求，其市场前景十分广阔，既具备了文化传承的功能，也具备了旅游、教育和娱乐等多种功能。苗族虚拟数字人可以成为人机交互新载体，提供数字世界的沉浸式体验，提升用户的体验和满意度，为用户带来更为逼真、生动、有趣的体验。

文化产业

如今，“虚拟数字人+品牌”的营销模式已辐射渗透到车企、电商、美妆等行业，成为品牌对外营销传播的重要组成部分。越来越多的品牌开始尝试与虚拟数字人IP进行合作。立足于贵州地域特色民族文化，苗族虚拟数字人基于已有案例“璀璨乌江寨·非遗嘉年华”，推出了贵州省首个苗族虚拟数字人非遗推荐官，以“科技链接民族艺术，让世界看见多彩贵州”为主旨，结合线上、线下的展示方式，将大数据可视化技术与贵州省世居民族文化艺术相结合，推动了当代科技视角下的民族文化艺术数字化和多维度感官体验，探索了前沿技术背景下贵州民族文化艺术保护与传承的新范式，增强了对苗族文化艺术的认知和感受。同时，为文化的保护和传承提供了新的思路和方法。

社交媒体

数字化背景下，对苗族虚拟数字人创新设计提高了传统苗族文化的传播效率和覆盖范围。虚拟数字人可以利用网络平台和社交媒体，以更加生动的方式，向全球观众展示苗族的历史、风俗、服饰、艺术等特色文化，吸引更多人关注了解苗族文化。虚拟数字人作为一种基于数字技术的新型文化载体和表现形式，可以为传统文化的传播、保护、转化、创新提供新的空间和路径。苗族虚拟数字人可以模拟苗族少女的形象和声音，讲述苗族服饰的制作工艺、寓意和故事，让观众感受到苗族服饰的独特魅力，保护传统苗族文化的原貌和价值。这实现了通过数字化技术，对苗族文化的元素进行精确的记录、保存和复原，避免了传统方式可能造成的损坏、变形和流失。同时，与其他文化元素的融合和碰撞，为传统苗族文化注入新的活力和灵感，推动传统苗族文化与时代相适应。

苗族虚拟数字人是一种数字化的文化符号，通过与AR的结合能够更加形象地来到大众身边，并用于更多的场景。苗族虚拟数字人可以作为非遗传承人的助手和补充，帮助传承人进行非遗技艺的展示、教学和推广。作为非遗的创新载体和表达方式，虚拟数字人可以将传统非遗与现代科技相结合，创造出新的文化产品和体验。例如，利用虚拟数字人技术，可以将苗族服饰、银饰等非遗元素融入虚拟数字人的形象设计中，打造出具有苗族特色和时尚感的虚拟形象，并将其应用于游戏、动漫、影视等领域，增加非遗的创意价值和市场价值。苗族虚拟数字人作为非遗教育和普及的有效工具和平台，可以让更多的年轻人和公众了解苗族非遗。利用虚拟数字人技术，还可以开发以苗族非遗为主题的教育游戏、互动故事、在线课程等内容，让用户在娱乐中学习和体验苗族非遗，并激发他们对非遗保护的兴趣和责任感。

虽然虚拟数字人已经取得了一定的发展和进步，但仍面临一些挑战和问题。一是技术上的挑战。虚拟数字人的制作和使用需要高性能的计算设备和网络，以及复杂的算法和模型，这些都需要大量的资源和成本。二是创新上的困难。虚拟数字人的发展需要不断地探索和创造，打破传统的思维和框架，这需要有足够的想象力和创造力。虚拟数字人是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的前瞻领域。虚拟数字人可以为人类带来更加真实且丰富的互动体验，也可以为各个领域提供更加高效和便捷的服务。它的发展需要科技、伦理、创新等方面的协调和平衡，以实现其最大化的利益和最小化的风险。

随着数字技术的不断发展，虚拟数字人通过技术手段将不同场景相结合，进而衍生出的新的发展与实践路径，形成当下多途径共同发展的产业形态。未来，虚拟数字人将继续以技术为核心，以场景应用为落脚点，逐步迭代衍生出更多符合未来时代需要的新业态。苗族虚拟数字人也将与数字空间、数字资产、数字化身等共同构成虚实融合世界，通过数据训练计算学习，进行非遗技艺的展示、教学和推广，准确而完整地再现苗族文化。作为非遗的创新载体和表达方式，创造出新的数字文化产品体验，让更多的年轻人和公众了解和参与苗族文化，促进苗族文化与其他民族文化进行交流和融合，打造新一代的互动体验。虚拟数字人技术在苗族文化展示中的应用是一个值得关注和期待的研究领域，该应用不仅成为打造新一代互动体验的重要手段，也进一步促进了苗族优秀传统文化与其他领域的跨界合作，推动了苗族优秀传统文化动态传承与创新发展。

2022年度贵州省科技厅科技支撑计划项目“基于5G+XR技术的贵州民族文化空间智能交互系统研究与示范应用”（项目编号：黔科合支撑{2022}一般274）。

（作者单位：贵州民族大学）