GaussianSpeech

GaussianSpeech

GaussianSpeech是一种新颖的方法,它能够从语音信号中合成高保真度的动画序列,创建逼真、个性化的3D人头化身。该技术通过结合语音信号与3D高斯绘制技术,捕捉人类头部表情和细节动作,包括皮肤皱褶和更细微的面部运动。GaussianSpeech的主要优点包括实时渲染速度、自然的视觉动态效果,以及能够呈现多样化的面部表情和风格。该技术背后是大规模多视角音频-视觉序列数据集的创建,以及音频条件变换模型的开发,这些模型能够直接从音频输入中提取唇部和表情特征。

需求人群:

"GaussianSpeech的目标受众是虚拟现实、增强现实、游戏开发、电影制作和动画制作等领域的专业人士。这些用户需要逼真的3D人头化身来增强用户体验,而GaussianSpeech提供的高保真度和实时渲染能力正好满足这一需求。"

使用场景示例:

在虚拟现实中,使用GaussianSpeech创建的3D人头化身可以作为用户在虚拟世界中的代表,提供更自然和真实的交互体验。

在电影制作中,GaussianSpeech可以用于生成逼真的面部动画,减少实际拍摄中对演员的需求,降低成本并提高效率。

在游戏开发中,GaussianSpeech可以用于创建NPC的面部动画,使游戏角色的表情更加丰富和真实,增强游戏的沉浸感。

产品特色:

• 音频驱动:通过语音信号合成逼真的3D人头化身动画。

• 高保真度:生成包括牙齿、皱纹和眼睛中的光泽在内的细节动画。

• 实时渲染:以实时渲染速度呈现自然的视觉动态效果。

• 个性化表达:根据语音信号生成与表情相关的个性化颜色。

• 数据集支持:使用大规模多视角音频-视觉序列数据集进行训练。

• 音频特征提取:使用Wav2Vec 2.0编码器提取通用音频特征并映射到个性化唇部特征。

• 多模态融合:通过交叉注意力层将唇部-表情特征融合到解码器中。

• 3DGS Avatar表示:生成依赖于表情和视图的颜色,并应用皱纹和感知损失以提高照片真实感。

使用教程:

1. 访问GaussianSpeech的GitHub页面,下载必要的代码和数据集。

2. 根据文档说明,设置开发环境并安装所需的依赖库。

3. 使用Wav2Vec 2.0编码器处理输入的语音信号,提取音频特征。

4. 利用Lip Transformer Encoder和Wrinkle Transformer Encoder从音频特征中提取唇部和皱纹特征。

5. 使用Expression Encoder合成FLAME表情,并通过Expression2Latent MLP将这些表情与唇部特征结合。

6. 将结合的特征输入到运动解码器中,预测FLAME顶点偏移。

7. 将预测的顶点偏移添加到模板网格中,生成规范空间中的顶点动画。

8. 在训练过程中,通过优化的3DGS化身和颜色MLP以及高斯潜在变量进一步细化动画,并通过重渲染损失进行优化。

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