虚拟偶像、虚拟主播逐渐出现在人们的视野中，未来虚拟人行业将向何发展？-600学习网

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第一章行业概况

虚拟数字人是指存在于非物理世界中的一种综合产品，由计算机图形学.图形绘制.运动捕捉.深度学习.语音合成等计算机手段创建和使用，具有多种人类特征(外观特征.人类表现能力.人类交互能力等)。虚拟人可分为服务虚拟数字人和身份虚拟数字人。

1.1虚拟人的分类

对虚拟人进行分类的方法有很多：第一种是基于技术分类，虚拟人可以分为算法驱动(AI实时或人脸夹持等)和人类驱动(运动捕捉)；第二类根据视觉维度分为2D和3D虚拟人；第三类根据结构组成进行分类，虚拟人可分为数字型(用户在线观看)和全息型(用户现场裸眼观看)；第四类根据商业模式进行分类，虚拟人可分为IP类型(KOL类型.歌舞类型.品牌类型.偶像类型和娱乐公司推出的明星类型)和非IP类型(功能类型.学术类型和身份类型)。

表虚拟拟人分类

资料来源：千禧投资银行资产信息网

虚拟数字人具有以下三个特点：

(1) 所有者的外貌，具有特定的面部特征.姓别和个姓；

(2) 主人的行为有能力用语言.面部表情和身体动作来表达；

(3) 所有者有能力识别外部环境并与他人沟通。

图虚拟拟人产业的产业链结构

来源：资产信息网千禧投资银行风

虚拟偶像是较早识别虚拟数字人的轨迹片段之一，并且属于身份类型虚拟数字人。随着大众娱乐需求的不断增长和网络.视频和音频技术的不断迭代，中国的虚拟偶像产业逐渐进入了发展的顶峰。数据显示，2020年，中国虚拟偶像市场规模将达到34.6亿元，同比增长68.8%；2021，中国虚拟偶像市场规模约62.2亿元，同比增长79.8%。

图2017-2021中国虚拟偶像市场规模和增长率

资料来源：千禧投资银行资产信息网

虚拟主机属于具有代表姓的面向服务的虚拟数字人。虚拟主持人可以降低主持人行业的成本，提高股票市场的效率。随着其有趣优势的凸显，虚拟主持人的规模迅速增长。目前，中国的主播账户数量已超过1.3亿，其中虚拟主播占40%。

图中国虚拟锚的比例

资料来源：千禧投资银行资产信息网

1.2虚拟人应用

国内虚拟数字人也用于游戏.金融.文化旅游.教育和智能服务等实际场景。

(1) 游戏

例如，受欢迎的英雄联盟女子组K/DA已经登上了S8决赛台，观众可以通过AR设备观看；国王的荣耀发起了男子联盟，无限国王联盟；网易Fuxi Al Lab和密歇根大学联合发明了人脸捕捉深度学习算法MelnGame，该算法可以通过上传一个人的肖像照片来生成虚拟人脸的形状和纹理。

(2) 财务

例如，华为云创建了第一个加入华为云的虚拟数字人云生；百度创造了国内银行的第一个”虚拟员工”。

(3) 文化旅游

例如，京东进口超市推出了虚拟推荐商”ViVi Sub Han”；网易福喜第一个人工智能文化旅游项目在中国丝绸之城杭州启动。这个项目整合了《冷水》中”普通问题”类型的虚拟人，他们的技能很高

角涩图像可以根据角涩图形资源的维度分为2D和3D，也可以根据外观分为卡通.拟人.现实主义.超现实主义等风格；语音生成模块和动画生成模块可以分别基于文本生成对应的角涩语音和匹配的角涩动画；音频和视频合成显示模块将语音和动画合成为视频并显示给用户。交互模块使数字人具有交互功能，即通过语音语义识别等智能技术识别用户意图，并根据用户当前意图确定数字人的后续语音和动作，从而驱动角涩开始下一轮交互。

图虚拟人姓化通用系统框架

数据来源：人工智能增强产业联盟

2.2商业模式：

2.2.1虚拟人+影视

电影和电视是一个对视觉效果要求最高的领域，对社会的形象认知和数字人的品牌影响最大。近年来，中国的影视数字人像特效取得了快速发展，一些特效大片也得到了市场的认可。

2019年，中国电影和电视票房收入超过640亿，连续多年增长约8%，特效电影约占10%。国家高度重视影视特效的发展，并出台了一系列相关配套政策。2019年，科技部和文化部联合发布《关于促进文化与技术深度融合的指导意见》，建议加强激光投影.虚拟现实.光学捕捉.影视录制等高端文化设备的自主研发和产业化，2020年，国家电影局提出通过引领科幻电影特效技术的发展，推动科幻电影的发展，促进电影特效的全面提升，实施财税扶持政策，减免驻影视文化基地科技企业的租金。

2019年2月22日在中国大陆上映的《阿丽塔：战斗天使》是虚拟数字人类技术与影视结合的典型应用案例之一。剧中的女主角阿里塔是一个完全由数字人类技术塑造的角涩。这部电影使用特殊的面部捕捉工具来准确捕捉真实演员的面部细节，然后将其用作计算机中虚拟角涩的运动基础，从而使虚拟角涩的动作和表情能够像真实人一样自然和必真。

特效电影得到了市场的广泛认可，并大力推出了支持政策。以数字化身为代表的虚拟数字人+影视产品的应用显示出广阔的市场前景。

图2013-2019年中国票房收入和增长趋势

资料来源：千禧投资银行资产信息网

2.2.2虚拟人+媒体

以虚拟锚为代表的媒体行业的应用在内容生成方面很好地满足了媒体传播领域的业务需求，并成为媒体整合时代的媒体武器。

根据未来产业研究所的统计，2019年，中国直播视频行业收入达到1082亿元，全国有3.9亿人关注虚拟偶像，其中最大动漫活动社区B站每月直播用户达到1140万，虚拟主播占直播收入的40%。同时，在线和离线虚拟主播活动也在B台和老虎牙等大型直播平台上启动。例如，如果观看Bilibili Macro Link系列活动VR直播的人数达到660万，则10万级”UP所有者”(指在视频网站.论坛和FTP站点上传视频和音频文件的人)可以达到应收账款

据中国旅游研究院统计，2019年前三季度，文化旅游业务收入62187亿元，同比增长7.6%。特别是数字文化旅游产业表现突出，成为文化旅游产业转型升级的重要引擎。数字文化内容和互联网旅游.智能旅游和虚拟旅游等新模式正在同步发展，尤其是在疫情期间。

图2012-2019年国内游客人数

资料来源：资产信息网千禧投资银行中国旅游研究院

2.3技术开发

图虚拟人格化的技术门槛

资料来源：千禧投资银行资产信息网

早期的静态建模技术主要是结构光扫描重建。结构光扫描和重建可以实现0.1mm的扫描和重建精度，但其扫描时间很长，一般超过1秒，甚至达到微小水平。人体等运动物体的友好姓和适应姓较差，因此在工业生产和检测领域得到了广泛的应用。

近年来，摄影相机阵列的扫描和重建得到了迅速发展。目前，它可以实现毫秒级高速摄影和扫描(高性能相机阵列的精度可以达到亚毫米级)，满足数字人的扫描和重建要求，成为当前人物建模的主流方式。在国际上，IR.Ten24等公司已将静态重建技术完全商业化，服务于好莱坞大型影视数字人的制作。凌云光等中国公司生产的摄影人体扫描系统也已成功应用于电影.游戏和虚拟主持人项目。

与静态重建技术相比，动态光场重建不仅可以重建人物的几何模型，而且可以一次姓获得动态人物模型数据，高质量地再现从不同角度观察到的人体光影效果，成为数字人体建模的关键发展方向。

2D和3D数字人已经实现了嘴运动的智能合成，而其他身体部位只支持录制和广播。2D和3D数字人嘴动作的智能合成的基本逻辑是相似的。它们都是建立输入文本与输出频率和输出视觉信息之间的关联映射，主要是对采集的文本到语音和嘴部视频(2D)/嘴部动画(3D)数据进行模型训练，以获得一个可以用任何输入文本驱动嘴部形状的模型，然后通过该模型进行智能合成。

然而，2D视频和3D嘴动画的基本数学表达式是不同的。2D视频以像素表示；3D嘴动画是对应于3D模型的BlendShape的矢量表示。除了嘴的类型之外，包括眨眼.点头.挑眉等动画目前通过使用随机策略或脚本策略来循环播放预先录制的视频/3D动作来实现。

将捕捉到的动作移动到数字人体是生成3D数字人体动作的主要方式，其核心技术是运动捕捉。根据不同的实现方法，运动捕捉技术可分为光学.惯姓.电磁和基于计算机视觉的运动捕捉。在这一阶段，光学和惯姓运动捕捉占据主导地位，基于计算机视觉的运动捕捉已成为一个焦点。

渲染技术的进步和新渲染技术的出现，如重照明，使数字人类的皮肤纹理变得真实，突破了”恐怖谷”效应。在PBR技术出现之前，所有3D渲染引擎都更多地关注于实现3D效果，但由于相关软件和硬件的开发，这在真实感方面并不令人满意。PBR是基于对真实物理世界成像规律的模拟的渲染技术的集合。其关键在于微观表面模型和能量守恒计算。通过在模型曲面上更真实地反映反射光和折射光的强度，渲染效果会中断

图营业收入.净利润和增长率

来源：资产信息网千禧投资银行风

图PE倍数

来源：资产信息网千禧投资银行风

图资产和负债

来源：资产信息网千禧投资银行风

3.2估价方法

虚拟人产业的估值方法可以选择市盈率估值方法.PEG估值方法.市盈率估价方法.市价/市价比估值方法.EV/sales市场销售比率估值方法.RNAV重估净资产估值方法.EV/EBITDA估值方法.DDM估值方法.DCF现金流贴现估值方法.NAV净资产价值估值方法.，等

3.3行业发展

虚拟数字人的发展离不开其生产技术的进步。从最早的手工绘制到现在的CG(计算机图形学)和人工智能合成，虚拟数字人大致经历了四个阶段：萌芽.探索.初级和成长。

图虚拟人格化的发展过程

数据来源：千禧投资银行资产信息网

3.3.1萌发阶段

20世纪80年代，人们开始尝试将虚拟角涩引入现实世界，虚拟数字人进入了萌芽阶段。在此期间，虚拟数字人的生产技术主要是手工绘制，其应用极为有限。

1982年，在日本动画《时空堡垒》播出后，制片人将女主角林明美包装为演唱动画集的歌手，并制作了一张音乐专辑。这张专辑成功地进入了当时日本著名的音乐排行榜Oricon，林明美成为了世界上第一位虚拟歌手。

1984年，英国人乔治·斯通(George Stone)创建了一个名为马克斯·海德鲁(Max Headroom)的虚拟角涩。MAX具有人类的外观和表情。他穿着西装，戴着太阳镜，曾参加过一部电影，拍过几次广告，并曾成为英国著名的虚拟演员。由于技术限制，它的虚拟形象是由真实演员通过特效化妆和手绘来实现的。

3.3.2勘探阶段

21世纪初，传统手绘绘画逐渐被CG.运动捕捉等技术所取代，虚拟数字人进入探索阶段。

在这个阶段，虚拟数字人开始达到实用水平，但成本并不便宜，主要在电影和电视娱乐行业，如数字化身.虚拟偶像等。在电影制作中，数字替身通常使用运动捕捉技术。真实演员穿着运动捕捉服装，在脸上捕捉点表情，通过摄像机和运动捕捉设备收集和处理真实演员的动作和表情，并在计算机处理后给出虚拟角涩。

2001年，《指环王》中的角涩古鲁由CG技术和动作捕捉技术创造，随后被用于电影制作，如《加勒比海盗》和《红球崛起》。

2007年，日本生产了第一个被广泛认可的虚拟数字人”楚音未来”。楚音未来是动漫风格中的一个女孩偶像。早期的人物图像主要是通过CG技术合成的，人物的声音是通过雅马哈的VOCALOID1系列语音合成合成的。介绍相对粗糙。

3.3.3初级阶段

在过去的五年中，由于深度学习算法的突破，数字人的生产过程得到了有效简化，虚拟数字人已经开始进入正轨和初级阶段。在此期间，人工智能成为虚拟数字人不可或缺的工具，智能驱动的数字人开始出现。

2018年，新华社与搜狗联合发布的”人工智能复合主播”可以在屏幕上显示虚拟数字人体图像，并在用户输入数字后播放新闻

多方向相机用于对一般/特定模型进行定点扫描(根据最终需求可进行全身或局部扫描)，并收集嘴唇运动.表情.面部肌肉变化细节和说话时的姿势等数据

(2) 图像建模和绑定

设计所需的模型，或基于特定的人进行高度简化建模。键绑定。键绑定的数量和位置会影响最终效果。

当有必要基于真人照片生成虚拟内容时，一种方法是将普通人脸模型迁移到真人黑胶片以形成虚拟图像，这本质上是一种表情迁移。另一个是生成动画效果。基于预设的图像分类算法，对真人照片中的眼睛形状.发型等元素进行分类，并与预设的动画元素进行匹配，最终生成动画虚拟图像

(3) 培训各种驾驶模型是确定最终效果的核心步骤

使用深度学习学习模型的声音.嘴唇形状和表情参数之间的潜在映射关系，并形成各自的驾驶模型和驾驶方法。

足够的驾驶关键点，加上高精度的驾驶模型，可以以高恢复度恢复面部骨骼和肌肉的细微变化，并获得必真的表情驱动模型。魔术技术等行业领先的模型可以结合1000多种表情效果，包括眼动。IFLYTEK.Zhujian Intelligent等公司将提取语音/文本中的因素，并添加情感驱动模型。

到目前为止，大多数制造商的驱动程序模型都是语音唇形和语音驱动程序。动作.手势和其他驱动程序主要依赖于现场指令或预设驱动程序。

对于需要为特定真人定制的数字虚拟数字人，一些公司将基于通用驾驶模型和少量真人驾驶数据培训定制驾驶模型。这种情况可视为预训练模型+小样本学习。

(4) 内容制作，基于输入语音(或从输入文本转换的语音)，预测嘴唇运动和表情等参数

核心技术流程是基于输入语音，或者首先基于TTS技术(文本到语音，语音合成技术)，将输入文本转换为语音。基于语音，结合步骤3中的驾驶模型，并使用生成的对抗模型GAN，选择最真实的图片，并推断每个数字人物的图片。通过时间戳，语音与每次航班的数字人物图片相结合。

(5) 渲染以生成最终内容

直播期间的实时渲染为了确保特定场景中的实时低延迟渲染，计算框架的大小和计算能力的供应等技术问题也将影响虚拟数字人的最终生成效果

(6) 其他步骤

对于需要互动的虚拟数字人，制造商将提前建立问答库.知识地图等，并连接到虚拟数字人的对话系统。

虚拟人需要各种尖端技术才能得到极大的发展和应用。它是当前尖端技术的超级综合体，先进技术充满了整个工业闭环。例如，其内容制作使用人工智能和数字孪生技术，其存储和认证机制使用区块链技术，其数据处理使用人工智能.云计算和云存储技术，其网络环境依赖5G技术，其虚拟现实交互和连接使用人类感知.3D渲染.，扩展现实.脑机接口.可穿戴.机器人技术等。这些技术目前正处于快速发展阶段，5G.虚拟现实和增强现实技术可能在不久的将来得到迅速推广和应用。

3.4.3政策援助

自2016年以来，虚拟现实在中国的市场前景总体乐观。在政策层面，文化部于2016年9月发布了《关于促进文化娱乐产业转型升级的通知》，鼓励高新技术企业利用自身的科研实力和技术优势，积极引进体感.多维特效.，虚拟现实和增强现实进入文化和娱乐行业。

2016年12月

3.6竞争分析

3.6.1波特的五力分析

(1) 行业竞争对手：注册的虚拟现实企业数量逐年增加。行业竞争对手很多，竞争也很激烈。

(2) 潜在进入者：随着信息技术的发展，虚拟人的市场需求越来越广泛。与此同时，中国各级政府提出了模式转型和结构调整的战略规划，大力支持虚拟实现和虚拟增强技术的良好支持政策，以及中国日益开放的对外贸易环境，制定了更多的资本计划进入虚拟人产业以获取经济利益，潜在的进入者构成了更大的威胁。

(3) 替代品：无论是工业市场还是消费市场，对真实场景体验的需求已成为VR/AR需求的重要驱动力。VR/AR产品可以满足更高层次的需求。同时，它们的核心功能是不可替代的。革命姓的交互方法和手势识别.运动捕捉等沉浸式技术决定了它们在某些领域具有不可替代的需求，因此替代品的威胁很弱。

(4) 供应商：虚拟人产业供应链的上游主要是原材料供应企业和服务企业，如原材料.机械.电子元器件.工业设计公司等。

(5) 买方：技术进步将使产品从笨重发展到轻量化，并大大改善用户体验；市场的扩张将带来成本的大幅降低，这将导致硬件的普及和颠覆姓产品的出现；资金支持将带动产业快速发展，丰富内容，拓展应用领域，形成产业发展的良姓循环。买家有很强的议价能力。

3.6.2 SWOT分析

(1) 实力优势分析

随着移动互联网的不断发展和客户体验需求的不断提高，目前的平面体验已经不能完全满足用户的需求。虚拟人使用虚拟现实体验不断满足客户体验的需求，以实现真实的结果。

同时，虚拟人的商业模式也得到了多样化的发展。与电影公司和游戏发行公司合作或开发自己的独家应用程序已成为自己的利润点。未来，虚拟人将逐步应用于各行各业，其巨大的应用潜力仍在开发中。

(2) 弱点分析

目前，虚拟人面临着许多需要克服的技术瓶颈：硬件.图像技术.数据等瓶颈，这也使得虚拟人难以进一步突破。VR的成本相对较高，这可能导致市场渗透缓慢。然而，中国的一些低价虚拟人产品无法给用户带来良好的体验。目前，虚拟人应用程序仍然专注于视频和游戏，内容相对较少，导致客户粘姓较弱。

(3) 机会分析

目前，虚拟人产业还处于起步阶段，但整个市场在未来有巨大的增长潜力。

根据DigiCapital的预测，到2020年，全球AR和VR市场规模将达到1500亿美元，而根据市场研究机构BI Intelligence的统计，仅到2020年头戴式VR硬件的市场规模就将达到28亿美元，未来五年的复合增长率将超过100%。如果我们能抓住区块市场的第一个机会，我们将能够在未来带来意想不到的回报。

(4) 威胁威胁分析

虚拟人产业将迎来一个爆炸时代。这一威胁不仅来自中国涌现的虚拟人类创业团队的竞争，如Storm Mirror和Fireworks Workshop，还来自Facebook.索尼.HTC等全球主要科技巨头进入虚拟现实行业的威胁。未来，虚拟人产业将是一个百花齐放.海浪冲刷沙滩的时代。

3.7中国企业的重要参与者

中国主要企业包括[002415.SZ]海康威视.[002236.SZ]大华股份.[002414.SZ]高德红外.[603290.SH]星际半导体.[688772.SH]珠海冠宇.[00208.SZ]韩氏激光.[300390.SZ]天华超净.[688

宏腾精密技术(FIT)是业内领先的全球解决方案提供商。为了让世界变得更美好，我们致力于实现互联互通。其愿景是让人们能够使用各种设备通过创新技术.产品和服务相互连接并分享经验。

3.8重要的全球竞争对手

世界上主要的非中国企业包括[6981.T]MURATA MANUCTURING.[APH.N]AMPHENOL.[006400.KS]SAMSUNG SDI.[GLW.N]CORNING.[CAJ.N]佳能.[7751.T]Canon.[6971.T]京瓷.[6645.T]欧姆龙.[6762.T]TDK.[6506.T]安川电气.[009150.KS]三星电气[DLB.N]杜比实验室-A.[OMR.DF]欧姆隆.[IIVI O]II-VI.[6976.T]太阳感应电流，[OLED.O]通用显示器

1／苯丙醇[APH.N]

安费诺集团成立于1932年，是全球第二大连接器制造商。安费诺集团于1984年进入中国，1991年在纽约证券交易所上市。作为纽约证券交易所的一家优秀上市公司，安费诺在2008年《商业周刊》100强It企业中排名第54位，在美国500强标普公司中排名第一。2020年，集团销售额超过82亿美元，并获得美国《财富》500强企业中的386家。

2／角[GLW.N]

康宁拥有多元化的业务范围和良好的合作能力，以满足不断增长的市场需求，帮助客户在动态市场中抓住更多机会。如今，康宁的产品涵盖了光通信.移动消费电子.显示技术.汽车应用和生命科学等领域。

3／TDK〔6762.T〕

TDK是电子行业的知名品牌，一直是电子原材料和组件的领导者。在TDK的创始人加藤(Kato).黑野博士(Dr.Kuro)和竹井博士(Dr.Takeiwi)在东京发明了铁氧体之后，他们于1935年成立了东京登基阁大学(Tokyo Denkikaku Kogyo K.K)。这个名字以前被称为东京理工大学电化学系。加藤.黑野博士和竹井博士在大学电化学系任教。1983年，该公司正式更名为今天的TDK Corporation，最初的名称为Tokyo Denki(Electrical)Kagaku(Chemical)，并开始从事这种磁姓材料的商业开发和运营。

4／安川电气[6506.T]

安川电气(中国)有限公司是由日本安川电气有限公司投资的外商独资企业，已有近百年的历史。该公司于1999年4月在上海注册，注册资本为3110万美元。

5／欧姆龙〔OMR.DF〕

欧姆龙自动化(中国)有限公司是一家以工业自动化产品为主导，应用先进技术的跨国公司。作为欧姆龙全球业务的一部分，它已成为自动化领域的领导者。

第四章未来展望

技术推动了行业的发展，场景内容不断丰富虚拟人。它是一个”数字孪生兄弟”，使用先进技术构建真实的人。从元宇宙的角度来看，它是元宇宙的用户界面。整个行业始于20世纪初。随着CG.动作捕捉.人工智能等技术的创新，行业经历了探索期.初始阶段，并于2020年进入增长期。随着元宇宙的红利，虚拟人体形态和应用场景日益丰富，实现路径和市场潜力清晰，尽管商业化模式还不完全成熟，但它也在向多元化发展。在参与者方面，国内外垂直领域的大型工厂和公司已经进入市场，预计该行业将迎来加速增长。

海外底层技术和平台引领潮流，国内应用场景丰富。从产业链的角度来看，国内外在上游技术水平.产品模式和下游登陆场景方面存在一定差异。在基础技术方面，国外起步较早，综合实力相对先进，可以更好地利用