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嗨,你分身了嗎?探討虛擬人產業的技術與應用趨勢

2024年10月28日
臺灣雲協 邱全成

本文由邱全成(英業達資深副總經理/臺灣雲協技術專家委員會副主委)撰寫,刊登在 臺灣雲協技術專家專欄 中。

本篇文章將聚焦並系統地分析「虛擬人產業的技術與應用趨勢」,從虛擬人的起源與概念到技術進步帶來的多領域應用,全面展示了虛擬人在數位經濟中的重要影響及未來潛力。首先探討了虛擬人的演進歷程,說明其如何從簡單的遊戲娛樂角色逐步成為數位經濟生態系中的核心要員。隨著人工智慧的發展,虛擬人不僅具備了更高的擬真度和情感表達能力,還能在娛樂、時尚、零售、教育、醫療等場域中靈活應用,成為經濟增長的重要驅動力。通過 Hatsune Miku、Lil Miquela、Mila 等經典案例,本文舉例介紹了虛擬人如何在品牌推廣、健康管理、教育培訓等中發揮多元化價值。未來,虛擬人產業將在高擬真度、個性化、數位資產增值以及倫理與隱私保護方面持續突破,並且將推動人機協作的虛實共生模式,助力數位經濟圈的發展。在此基礎上,文章的總結部分進一步思考了虛擬人「生命」的潛在意義,並以負責且開放的態度看待虛擬人技術發展與應用趨勢,鼓勵在智慧、和諧的數位未來中探索虛擬人產業的創新。

一、前言

我記得在 1999 年,臺灣明日工作室推出了《虛擬人生》系列的一款遊戲,可以說是一個「追逐人生夢想的模擬系統」,讓使用者體驗從小孩到長大成年、從走出校園到社會再結婚生子的完整的虛擬的一生。遊戲以慢節奏養成和多元化發展路線為特色,使用者可以操作主人翁從懵懂青澀的少年時期逐步成長,選擇不同職業、逐步實現夢想,讓人能在虛擬世界中體驗一段豐富而完整的人生。隨後在 2000 年,由美國 EA(Electronic Arts)發行的《模擬人生 1》(The Sims),這款遊戲以模擬日常生活為主題,使用者可以建立市民,為其賦予個性、技能和外貌,並建造、裝飾居所,讓市民在遊戲中生活。這兩款都是早期的虛擬人生體驗遊戲,通過細膩的生活模擬和多樣化的選擇,讓使用者在虛擬世界中體驗到了真實人生的百味,開創了虛擬生活類遊戲的經典之路。

2006 年原本我要寫一套"虛實界"小說(圖 1.1. 緣起:虛實界的時代),當時想法是用智慧分身、進化成長、虛實互動等概念,建構一個虛實結合的世界。其中建立的智慧分身(即類似現在的 AI Agent)能夠幫助本尊(真實人類)去處理許多事情,讓實際生活會更加美好高效,而分身的數位化將生生不息地再創造再進化。在虛實界的五度空間裡,實體創造虛擬、虛擬傳承實體,未來也許是虛擬與實體共存共生的世界?! 就像「莊周夢蝶」的故事一樣,莊子有一天做夢,夢見自己變成了一隻蝴蝶。醒來後他發現自己還是莊子,於是他不知道自己到底是變成莊子的蝴蝶呢?還是夢中變成蝴蝶的莊子?莊子提出一個哲學性思考——人如何認識真實。如果夢足夠真實,人很難知道自己是在做夢,這便是本篇文章探討虛擬人產業的緣起。

緣起:虛實界的時代圖 1.1. 緣起:虛實界的時代(來源:英業達股份有限公司)

虛擬人(Virtual Human)是一種基於電腦運算技術和人工智慧的虛擬形象,發展初期主要是應用於電影和遊戲的特效製作,隨著數位科技的快速進步,虛擬人的 3D 逼真化與智慧化水準有大幅躍升,應用範圍也持續擴大。2023 年,Gartner 將虛擬人列為五大改變企業機構未來數位化的變革性技術之一,認為虛擬人可以以數位孿生、數位分身、人形機器人和生成式人工智慧等多種模態出現,並通過類似人類的互動體驗,推動新型業務和運營模式的創新。同時,Deloitte 也將虛擬人定義為能夠解讀使用者輸入、給出適當非語言反應的虛擬形象,具有豐富的情感表達和語境理解能力。儘管目前網路上對於虛擬人有許多不同表述,包括「數位人 Digital Human」、「AI Avatar」和「Virtual Companion」等用詞,但這一多樣化的稱謂反映出虛擬人作為在數位科技產業中廣泛應用的重要性與可能性。

在本文的虛擬人應用將集中於三種主要形式:虛擬人 Virtual Human(又叫數位人 Digital Human 是屬於虛擬生物之一,Virtual Beings)、虛擬本尊 Virtual Clone(又叫數位本尊 Digital Clone)和虛擬分身 Virtual Ego(又叫數位分身 Digital Ego)。虛擬人是在數位空間中無需對應真實個體的純虛擬形象,完全由人工智慧生成或由開發者建立,負責執行特定任務或創造互動體驗,增加虛擬世界的多樣性和創意。相對之下,虛擬本尊則是更為獨特的數位克隆自我形象,具有唯一性與使用者保持相當程度的外形相似度,包含真實身份屬性,並能根據使用者需求調整行為模式,也具備持續學習的能力,可以在真實使用者線上時實現虛實協作。最後,虛擬分身是一種高度個性化的數位存在,靈活多變,適合用於多種形式的數位空間活動,分身既可以反映真實身份,也可選擇化名或匿名,並能根據使用者需求或指令跨時空執行任務,以及參與各種活動。上述這三種虛擬人形式共同構建了多層次的虛擬世界體驗,使其成為一個虛實交織、豐富多樣的數位空間,滿足使用者對虛擬自我、數位存在和探索全新時空的多元化需求。

二、人工智慧與虛擬人的技術融合

人工智慧技術的發展對虛擬人的進步至關重要。隨著深度學習、自然語言處理、動作捕捉和情感計算等 AI 技術的進步,虛擬人不僅變得更加智慧,還擁有了更高的擬真性和互動性。從僅能提供有限回應的虛擬形象,到如今可以與人類進行情感化互動的擬人化角色,人工智慧技術讓虛擬人不僅具備智慧,還具備了情感共鳴的潛力。

近年來,人工智慧技術以深度學習為核心,快速推動了虛擬人從 2D 靜態形象向 3D 動態、智慧大腦的演進。具體而言,包括自然語言處理(NLP)技術使虛擬人能夠理解和生成自然語言,並根據上下文進行回應。例如,ChatGPT 等大型語言模型 LLM(Large Language Model)能夠分析使用者的語義意圖,生成帶有情感的應答,這在虛擬客服和虛擬助理中得到了應用,使虛擬人可以進行擬人的對話。為了使虛擬人具備更高效、準確和記憶持久的智慧對話能力,通常同時採用了 RAG(Retrieval-Augmented Generation,檢索增強生成)和 GraphRAG(基於圖結構的檢索增強方法)兩種技術,如圖 2.1. 所示,二者結合可以開發具有更高品質和效率的智慧對話引擎,進一步增強使用者體驗。在情感運算技術部分,可以讓虛擬人根據使用者的語氣、表情等進行情感識別。例如,通過相機鏡頭分析使用者的臉部表情和聲音,並根據使用者的情緒狀態給予人性化的對話。另外,GAN 生成對抗網路 (Generative Adversarial Network) 技術能夠生成高逼真的影像和影像,提升了虛擬人外形的真實感,使其臉部表情、肢體動作更加逼真。

RAG 與 GraphRAG 智慧能力比較圖 2.1. RAG 與 GraphRAG 智慧能力比較(來源:英業達股份有限公司)

在另一方面,動作捕捉技術和場域生成技術進一步提升了虛擬人的真實性與沈浸感(圖 2.2. 多模態場域生成引擎)。動作捕捉技術使用相機和感測器記錄真人的動作,並將其應用到虛擬人的動作生成中。這種技術讓虛擬人可以實現自然且真實的動作。例如,虛擬偶像 Luo Tianyi 的演唱會使用了動作捕捉技術,演員穿戴動作捕捉裝置後,虛擬偶像便能以真實演唱者的動作呈現,提升了使用者的沈浸感和現場體驗。同時,場域生成技術讓虛擬人可以在不同的虛擬場景中活動,使其適應多樣化的應用場景。例如,虛擬人可以在 3D 遊戲世界、商業場景、甚至 AR/VR 沈浸式環境中出現,根據場域生成技術自適應環境。例如,虛擬偶像團體 A-SOUL 的直播節目便利用場域生成技術,讓虛擬人根據直播需求進入不同的虛擬場景,為觀眾提供了豐富的視覺體驗。

多模態場域生成引擎圖 2.2. 多模態場域生成引擎(來源:英業達股份有限公司、臺灣文化科技大會)

三、探討虛擬人的應用與經典案例

虛擬人產業隨著技術的進步,催生了許多成功的經典與創新案例,不僅在娛樂、時尚、客服等領域創造了巨大的市場價值,還引領了虛擬人應用的多樣化趨勢。例如,日本虛擬偶像(初音未來 Hatsune Miku)於 2007 年由 Crypton Future Media 公司推出,成為虛擬歌手領域的經典之作。她的聲音由 Yamaha 的 Vocaloid 技術合成,擁有極高的音色調節和創作靈活性,讓粉絲能自行創作各種風格的音樂。隨著技術需求的增長,Crypton 進一步為 Hatsune Miku 開發了高擬真的 3D 形象,並使用動作捕捉技術來增強她在虛擬演唱會中的活潑性。Hatsune Miku 的成功讓她成為全球知名的虛擬偶像,通過虛擬演唱會、音樂專輯和大量周邊產品的銷售,創造了龐大的經濟收益,吸引了成千上萬的粉絲。與此同時,虛擬網紅 Lil Miquela 也成為了虛擬人應用的另一代表。由美國科技公司 Brud 於 2016 年建立的 Lil Miquela,擁有獨特的虛擬形象,憑藉精緻的 3D 建模和後期渲染技術在 Instagram 上吸引了超過 300 萬粉絲。Brud 公司通過人工智慧技術分析粉絲的喜好和互動行為,不斷增強她的社交吸引力,使其成為許多奢侈品牌如 Prada 和 Calvin Klein 的代言人。Lil Miquela 以「半虛擬、半真實」的形象定位活躍於社交媒體,不僅參與品牌廣告,還在音樂和社交話題中發表內容,成為年輕人中的時尚潮流代表人物。這些虛擬人應用的經典案例展示了虛擬人在多場域中蓬勃發展,並成為品牌宣傳和粉絲互動的創新方式。

接下來,我想以文化內容策進院正在積極推動「5G 內容力技術力跨域創新生態系計畫文化科技內容場域商業驗證示範案(線上場域)」,說明國內的內容業者如何開發可在虛擬平臺進行展演,創造收益之文化科技內容產品,並建立未來可延續的商業模式。本示範應用,是基於虛擬世界的文化科技場域生態系統進行了初步探索,生態架構涵蓋了從內容創作、研發製作、傳播發行、通路演出到 IP 延伸等多個環節,如下圖 3.1. 文化科技場域生態系統所示。

文化科技場域生態系統圖 3.1. 文化科技場域生態系統(來源:英業達股份有限公司、臺灣文化科技大會)

以「虛擬藝人」為例,在創意形成階段,內容創作是核心,主要包括文案、劇本、舞臺設計、音樂編曲、服裝造型等。研發製作階段是從概念到實際內容的轉化,涉及主創團隊對前期創意進行深化與技術實現,音樂編曲、舞臺、燈光、服裝道具設計和技術支援等環節都在此進行,主創團隊不僅負責設計和內容實現,還要考慮如何將虛擬人技術和內容結合,使其符合數位虛擬化的要求。傳播發行通過市場推廣和通路行銷來實現,B2B 側重於市場預估和通路運營,例如與劇院、展覽、賽事等合作方的票務預售、資金與宣傳投放,B2C 則面向觀眾和粉絲群體,通過觀眾的票務購買、市場回饋、線上線下互動等方式將數位內容推廣出去。這一環節要與投資方和宣傳方緊密合作。通路演出包括劇院演出和虛擬劇場兩大形式,該示範利用虛擬大劇院場地,可以突破空間的限制,觀眾通過虛擬展演場域與虛擬藝人、觀眾進行互動,極大地增強了沈浸感和參與感。IP 延伸是數位演藝生態系統商業化發展的重要組成部分,通過在虛擬平臺上積累的使用者資料、粉絲群體、觀眾互動,IP 可以進一步衍生出多種文化娛樂與科技產品,如虛擬藝人周邊、遊戲聯動、線下展演等。此外,文化內容和資料的長期儲存也至關重要,確保 IP 的永續性和生命力。這一階段同時注重 IP 版權的申請與保護。

四、虛擬人產業促進數位經濟發展

根據世界經濟論壇(WEF)之推估,到了 2030 年全球數位經濟產值將達到 120 兆美元!臺灣數位經濟發展規模則從 2017 年的 3.8 兆元增長至 2020 年的 4.9 兆元,2023 年,根據 IMD 的《世界數位經濟競爭力報告》統計顯示,臺灣在綜合數位競爭力排名第九。隨著全球數位經濟的迅速發展,虛擬人逐漸成為不可或缺的一部分,推動了多行業的創新應用並拓展了整體市場價值。虛擬人透過多樣化的互動形式,為品牌、商業和個人生活帶來了全新的體驗方式,從而打造出一個繁榮發展的數位經濟圈(圖 4.1. 虛實元邦數位經濟圈)。它是指由數位科技驅動、以數位化互動為核心的經濟圈系統。在這個數位經濟圈中,企業、使用者、服務平臺、巨量資料和虛擬資產等多方參與者共同互動,促成了數位商品、服務和內容的創造、傳播和交易。這個經濟圈通過人工智慧、巨量資料、區塊鏈、物聯網等數位技術驅動,實現了資訊流、資料流、智慧流和價值流的高效迴圈,從而創造了新的商業模式和經濟價值。其應用不僅僅侷限於娛樂產業,還涵蓋教育、社交、廣告、零售等領域,並透過高擬真的數位形象和情感互動極大地提升了使用者參與度,促進了各行業的數位轉型。在數位經濟中,虛擬人能以品牌代言人、客服助手、教育導師、健康管理師等多種身份出現,實現全天候、個性化服務,幫助企業擴充套件影響力並提升消費者體驗。

虛實元邦數位經濟圈圖 4.1. 虛實元邦數位經濟圈(來源:英業達股份有限公司、臺灣文化科技大會)

虛擬人在數位經濟中的應用

虛擬人憑藉擬真外形和智慧互動能力,在數位經濟中成為多個領域的重要推動力量。首先,在娛樂產業中,虛擬人通過直播、演唱會和社交媒體,與粉絲建立深厚的互動連結,並且不受時間和地點限制地提供內容,極大地提升了娛樂內容的靈活性和受眾覆蓋率。虛擬人的演唱會吸引數百萬粉絲參與,並帶動門票和周邊商品銷售的收入顯著增長。此外,虛擬人在零售和電子商務中也展現了巨大價值,作為虛擬導購和客服,虛擬人可以 24 小時全天候支援消費者,利用 AI 分析使用者偏好、推薦商品,從而提升購物體驗。在教育和培訓領域,虛擬人更是充當了高效的教學助手,提供個性化的學習指導既提升教學靈活性,也降低了教育成本。綜合來看,虛擬人在數位經濟中的應用不僅增強了使用者體驗,還帶來了深遠的商業價值,推動了多個行業的數位轉型與創新發展。

虛擬人如何賦能並帶動數位經濟發展

首先,虛擬人不受物理限制,能夠以多樣化的創意展示滿足使用者的需求,從而大幅提升數位內容的創造力和多樣性。例如,在音樂和影視行業,虛擬偶像可以根據粉絲的偏好創作專屬內容,甚至通過 AI 生成獨特的音樂作品,不僅大幅降低創作成本,還能使數位內容更具個性化,滿足現代消費者對多元化內容的需求。同時,虛擬人能夠突破時間與空間的限制,隨時隨地提供服務,使得企業能夠實現 24/7 的全天候支援。這在零售和醫療等需要即時響應的行業中尤為關鍵,可以無間斷地滿足顧客需求,顯著提升整體服務水平並增加客戶滿意度。綜合來看,虛擬人通過提升內容創造力、打破服務時間與空間限制,以及資料驅動的個性化服務,極大促進了數位經濟的增長與創新。同時,虛擬人作為數位身份的延伸,使得品牌、個人和企業能夠在數位環境中擁有獨特的虛擬形象。在元宇宙等虛擬世界中,虛擬人支援社交、交易等活動,幫助使用者在數位世界中實現真實的互動與價值創造,進一步豐富了數位經濟圈的生態結構。

五、虛擬人產業發展的方向與趨勢

虛擬人產業正在從傳播媒體類(如虛擬主播、虛擬主持)、服務類(如虛擬助手、虛擬客服)、向更豐富的行業類(如虛擬導覽、虛擬教師、虛擬藝人、虛擬照護、虛擬健管師、虛擬律師)發展,前景廣闊。據 Allied Market Research 預測,到 2031 年全球數位虛擬人市場將達 4403 兆美元,而 Data Bridge Market Research 預計 2031 年將達 4307.1 兆美元。

虛擬人產業的未來發展方向涉及多個領域,涵蓋了人工智慧、情感計算、擬真建模以及隱私保護等多方面。在以下領域中,可以通過技術研發和合作來加強自身的核心競爭力,也能夠拓展與跨界產業的合作,共同建立完整的虛擬人產業生態。

  1. 高擬真 3D 建模和實時渲染:高精度動態渲染還能確保虛擬人能夠根據不同光線和環境的變化而即時調整細節,提升使用者的沈浸感。
  2. 人工智慧與情感計算:虛擬人需要能夠進行情緒識別、理解和回應,因此,情感運算成為人工智慧研究的重要方向。結合深度學習技術,讓虛擬人能夠在語言、語調、面部表情和肢體動作中識別情緒並做出自然反應。
  3. 自然語言處理(NLP)與語音合成:虛擬人需要具備多語言的實時語音交流、深度語境理解和個性化語音合成能力。
  4. 動作捕捉與行為生成:動作捕捉技術讓虛擬人可以模擬人類的真實動作,而行為生成演算法則讓虛擬人能夠自動產生符合語境的動作和表情。
  5. 數位身份與區塊鏈 (block chain):區塊鏈技術可以確保虛擬人及其數位資產的唯一性和所有權,避免資料被複製或濫用。
  6. 隱私保護與資料安全:虛擬人需要處理大量的個人資料和行為資料,因此要確保使用者的資料安全,增強使用者對虛擬人的信任。
  7. 虛擬人與人類共生模式的倫理與法規研究:隨著虛擬人在日常生活中的出現,要確保虛擬人的發展不會侵害人類基本權益,要制定虛擬人行為準則,並確保其遵循道德規範。

臺灣 ICT 產業在全球供應鏈佔有非常重要的影響力,虛擬人產業發展涉及多種硬體和終端裝置的支援,從高效能運算裝置到沈浸式體驗裝置,都是虛擬人產業發展的重要方向。

  1. 高效能運算裝置(GPU 和 AI 加速器):虛擬人的 3D 建模、渲染、動作捕捉和情感識別都需要大量運算能力。GPU 和 AI 加速器是虛擬人不可或缺的硬體。這些硬體加速了人工智慧演算法的訓練和推理過程,支援虛擬人實現高擬真的外觀和即時反應能力。
  2. 虛擬現實(VR)、增強現實(AR)頭顯裝置和裸眼 3D 顯示裝置:VR/AR 和裸眼 3D 裝置能夠提供沈浸式體驗,使虛擬人能夠以三維形式出現在使用者面前。支援虛擬人在虛擬環境中的互動,應用於娛樂、教育和培訓等場景。這些裝置的提升也有助於虛擬人增強感知能力,與現實世界的互動體驗。
  3. 智慧手機和平板電腦:智慧手機和平板電腦是虛擬人日常應用的重要終端裝置,尤其在社交媒體、虛擬助理和教育輔導等場景中廣泛使用。
  4. 智慧眼鏡:智慧眼鏡將虛擬人從單純的螢幕體驗延伸到日常生活中,實現虛擬人與使用者的無縫融合。
  5. 智慧音箱和語音助手裝置:智慧音箱和語音助手裝置是虛擬人在家庭和辦公場景中應用的重要硬體。虛擬人可以通過這些裝置進行語音對話、任務提醒和情感互動。
  6. 動作捕捉裝置:動作捕捉裝置是實現虛擬人逼真動作的核心硬體,尤其在虛擬偶像、遊戲角色和模擬訓練中必不可少。
  7. 生物識別與情感識別裝置:生物識別技術(如面部識別、眼球追蹤、情感識別)對於虛擬人的情感互動至關重要。
  8. 區塊鏈 (block chain) 和數位資產儲存裝置:隨著虛擬人數位資產的興起,區塊鏈技術和去中心化儲存裝置有望成為虛擬人產業的支柱。
  9. 雲端運算和邊緣運算裝置:為虛擬人提供了分散式運算支援,使其能夠在行動裝置、智慧家居和公眾互動場所進行實時處理。

未來,虛擬人發展將呈現以下幾個主要趨勢:首先是虛擬人將變得更加智慧和個性化,能夠根據使用者的需求和偏好提供定製化的服務和體驗。人工智慧技術的進步將使虛擬人能夠更好地理解和響應使用者的情感和行為。其次是支援更豐富的多模態互動。虛擬人將支援語音、影像、手勢和觸覺等多種對話模式,大幅度提升虛擬人的自然互動能力,成為未來人機互動的新典範。第三是跨域應用。虛擬人將實現跨平臺、跨領域的應用,能夠在不同的裝置和場域中提供一致的使用者體驗,成為人類生活、工作和學習的重要組成部分。另外,在倫理和法律規範方面,隨著虛擬人技術的普及,倫理和法律規範將變得越來越重要,必須建立完善的虛擬人治理結構,確保虛擬人的開發和應用符合社會和道德規範,保護真實人類的權益和隱私。

六、結語

虛擬人產業的廣泛應用和技術進步,揭示了其在多場景中創新價值的同時,也讓我們思考虛擬人未來可能對社會產生的深層影響。虛擬人技術不僅推動了數位經濟的蓬勃發展,還可能帶來一種新的生活方式——人類將不再僅僅面對物理世界,虛擬生活與真實生活的融合將成為一種新型態方式。

然而,在虛擬人發展的同時,也值得我們保持謹慎的態度,特別是資料隱私和倫理問題的考量。隨著虛擬人逼真性和智慧化的不斷提升,人類可能會面臨如何在數位空間中維持自我、保護真實人際關係的挑戰。我們應該如何在虛擬人提供的便捷與現實中的真實感之間找到平衡?虛擬人是否會在某些方面取代人類,甚至對我們的價值觀產生潛在影響?

當我們思考虛擬人產業的未來時,探討「虛擬人的生命」這一問題具有深遠的意義。隨著科技的進步,虛擬人越來越擬真,不僅擁有外觀和智慧,還具備了情感表達和情境適應的能力,使得「虛擬生命」成為值得思考的議題。若虛擬人具備高度擬真且具情感表達能力,是否需要對其應用設定倫理限制,避免虛擬人無限制地模擬人類情感,從而產生潛在的道德風險?此外,若虛擬人「死亡」或「消失」的概念逐漸形成,如何界定其「終止」的意義?這些問題帶來了深層次的道德和法律挑戰,也促使我們重新思考科技的邊界。

隨著虛擬人逐漸成為我們生活的一部分,這種虛擬生命(即數位生命)的探討讓我們不僅反思人類自身的價值,也推動著我們探索一個更加包容的虛擬世界。或許,這正是虛擬人產業帶給我們最大的意義:它讓我們重新審視生命的意義,促使人類以更加開放、責任的心態,去創造和迎接這種新型「生命」。展望未來,虛擬人技術的進步無疑為人類創造了無限可能,但我們應更深入地思考如何合理、負責地應用這項科技。最終願景,虛擬人產業的發展不僅僅在於科技的提升,而是在於如何真正造福人類,構建一個虛擬與現實交融的和諧社會。

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