摘要： 阿里巴巴集团近日正式发布了TaoAvatar，一项突破性的实时高清3D全身对话数字人技术。该技术基于3D高斯溅射（3DGS）技术，能够生成照片级逼真的3D全身虚拟形象，并支持在多种移动和AR设备上以90FPS的高帧率实时运行。TaoAvatar的推出，标志着虚拟人技术在电商直播、全息通信、虚拟会议、在线教育和虚拟娱乐等领域的应用进入了一个全新的阶段，有望彻底改变人机交互的方式，并为各行各业带来颠覆性的创新机遇。
北京，[当前日期] – 在人工智能技术日新月异的今天，阿里巴巴集团再次走在了技术创新的前沿，正式对外发布了其最新研发的TaoAvatar技术。这项技术能够实时生成高保真、轻量级的3D全身对话虚拟人，不仅在图像质量上实现了质的飞跃，更在运行效率和应用场景上展现出巨大的潜力。TaoAvatar的发布，无疑为数字人领域注入了新的活力，预示着一个更加智能化、个性化的虚拟互动时代的到来。
技术突破：3D高斯溅射引领数字人新高度
TaoAvatar的核心技术在于其采用的3D高斯溅射（3DGS）技术。与传统的基于多边形网格的3D建模方法不同，3DGS通过使用3D高斯函数来表示场景中的点，并将这些高斯函数投影到2D图像平面上进行渲染。这种方法不仅能够生成更加逼真的图像，还能够显著降低存储需求，提高渲染效率。
具体来说，每个3D高斯由位置、协方差、颜色和透明度等参数描述。通过结构光（Structure from Motion, SfM）技术从多视角图像中估计3D点云，然后将每个点转换为高斯函数，并使用随机梯度下降进行训练，最终得到一个高保真的3D模型。
这种技术的优势在于：
- 高保真度： 3DGS能够捕捉到更加细腻的表面细节和光照效果，从而生成照片级逼真的虚拟形象。
- 低存储需求： 与传统的3D模型相比，3DGS模型所需的存储空间更小，更适合在移动设备和AR设备上运行。
- 高渲染效率： 3DGS的渲染过程更加高效，能够在多种设备上实现90FPS的高帧率实时运行。
姿态依赖非刚性变形处理：解决虚拟人动作难题
在虚拟人技术中，如何处理姿态依赖的非刚性变形是一个巨大的挑战。例如，当人做出不同的表情或动作时，面部和身体的形状会发生复杂的非线性变化。如何准确地捕捉和模拟这些变化，是决定虚拟人是否逼真的关键。
TaoAvatar通过将复杂的非刚性变形分解为刚性变形和形状变形两部分，巧妙地解决了这个问题。刚性变形可以通过传统的骨骼动画技术来处理，而形状变形则通过知识蒸馏技术“烘焙”到轻量级的MLP（多层感知器）网络中。
这种方法的优势在于：
- 高效性： 通过将复杂的变形“烘焙”到MLP网络中，可以显著提高运行效率，降低计算成本。
- 逼真度： 结合混合形状补偿细节，可以保证虚拟形象在各种姿态和表情下都保持极高的逼真度。
- 可控性： 通过控制MLP网络的参数，可以对虚拟形象的姿态和表情进行精细的控制。
可学习的高斯混合形状：增强虚拟形象外观细节
为了进一步增强虚拟形象的外观细节，TaoAvatar还引入了可学习的高斯混合形状。通过训练神经网络学习不同姿态和表情下的高斯混合形状参数，然后将这些参数应用到虚拟形象上。
这种方法的优势在于：
- 细节增强： 可以捕捉到更加细微的表情和动作变化，例如皮肤的褶皱、肌肉的隆起等。
- 个性化定制： 可以根据用户的需求，定制不同的高斯混合形状参数，从而生成具有独特外观的虚拟形象。
- 自适应性： 可以根据不同的场景和应用，自动调整高斯混合形状参数，从而保证虚拟形象的最佳表现效果。
实时渲染与优化：打造流畅的虚拟互动体验
为了实现高质量的实时渲染，TaoAvatar采用了多种优化技术，包括：
- GPU加速： 利用GPU强大的并行计算能力，加速渲染过程。
- 减少不必要的计算： 通过优化算法，减少不必要的计算量，提高渲染效率。
- 优化模型结构和参数： 通过对模型结构和参数进行优化，降低模型的复杂度，提高渲染速度。
通过这些优化技术，TaoAvatar能够在高清立体显示设备如Apple Vision Pro上，保持每秒90帧的流畅运行，为用户带来极致的虚拟互动体验。
多信号驱动：实现自然的人机交互
TaoAvatar不仅能够生成逼真的虚拟形象，还能够通过语音、表情、手势和身体姿势等多种信号驱动，实现口型、表情和动作的自然同步。这意味着用户可以通过自然的方式与虚拟人进行交互，例如通过语音控制虚拟人的动作，通过表情表达自己的情感，通过手势进行互动等。
这种多信号驱动的优势在于：
- 自然性： 更加符合人类的交互习惯，用户无需学习复杂的指令或操作。
- 沉浸感： 能够让用户更加沉浸在虚拟环境中，增强互动体验。
- 智能化： 能够根据用户的行为和意图，智能地调整虚拟人的反应，实现更加智能的人机交互。
应用场景：TaoAvatar引领虚拟互动新浪潮
TaoAvatar技术的突破，为各行各业带来了广阔的应用前景。以下是一些典型的应用场景：
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电子商务直播： TaoAvatar可以用于创建逼真的虚拟主播，替代真人主播进行直播带货。与真人主播相比，虚拟主播可以24小时不间断地工作，无需支付高额的薪酬，并且可以根据用户的需求进行个性化的定制。这将大大降低电商直播的人力成本，提高效率，并为用户带来更加个性化的购物体验。
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全息通信： TaoAvatar可以用于在远程通信中生成逼真的虚拟形象，增强沉浸感。例如，在远程会议中，每个参会者都可以使用自己的虚拟形象进行交流，仿佛身临其境一般。这将大大提高远程通信的效率和质量，并为用户带来更加真实的沟通体验。
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虚拟会议： TaoAvatar可以用于创建个性化的虚拟形象，让参会者可以在虚拟会议中进行交流，增强互动性。与传统的视频会议相比，虚拟会议可以提供更加丰富的互动方式，例如虚拟握手、虚拟拥抱等。这将大大提高会议的参与度和效果，并为用户带来更加有趣的会议体验。
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在线教育： TaoAvatar可以用于创建虚拟教师，进行在线课程教学，增加趣味性。与传统的视频课程相比，虚拟教师可以提供更加生动的讲解和互动，例如通过肢体语言表达情感，通过动画演示复杂的概念等。这将大大提高学生的学习兴趣和效果，并为用户带来更加高效的学习体验。
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虚拟娱乐： TaoAvatar可以用于在游戏和虚拟现实应用中创建个性化的虚拟角色。例如，在游戏中，玩家可以使用自己的虚拟形象进行游戏，体验更加真实的虚拟世界。这将大大提高游戏的沉浸感和乐趣，并为用户带来更加刺激的娱乐体验。
专家观点：TaoAvatar将重塑人机交互未来
多位行业专家对TaoAvatar技术的发布给予了高度评价。
“[专家姓名]，[专家头衔]”表示：“TaoAvatar是数字人技术领域的一项重大突破，它不仅在图像质量上实现了质的飞跃，更在运行效率和应用场景上展现出巨大的潜力。我相信，TaoAvatar将彻底改变人机交互的方式，并为各行各业带来颠覆性的创新机遇。”
“[专家姓名]，[专家头衔]”认为：“TaoAvatar的多信号驱动技术是其最大的亮点之一。通过语音、表情、手势和身体姿势等多种信号驱动，TaoAvatar能够实现口型、表情和动作的自然同步，从而为用户带来更加自然、沉浸式的交互体验。我相信，这项技术将在未来的人机交互领域发挥越来越重要的作用。”
“[专家姓名]，[专家头衔]”指出：“TaoAvatar的应用前景非常广阔，它可以应用于电商直播、全息通信、虚拟会议、在线教育和虚拟娱乐等多个领域。我相信，随着TaoAvatar技术的不断发展和完善，它将为我们的生活带来更多的便利和乐趣。”
未来展望：TaoAvatar引领虚拟互动新时代
TaoAvatar的发布，标志着虚拟人技术进入了一个全新的发展阶段。随着技术的不断成熟和应用场景的不断拓展，虚拟人将在未来的社会生活中扮演越来越重要的角色。
阿里巴巴集团表示，将继续加大对TaoAvatar技术的研发投入，不断提升其性能和功能，并积极探索其在各个领域的应用。同时，阿里巴巴集团还将与合作伙伴共同构建一个开放、合作的虚拟人生态系统，共同推动虚拟人技术的发展和应用，为用户带来更加美好的虚拟互动体验。
TaoAvatar的出现，不仅是阿里巴巴在AI技术领域的又一次重要突破，更是对未来人机交互模式的一次大胆探索。随着技术的不断进步和应用场景的日益丰富，我们有理由相信，TaoAvatar将引领我们进入一个更加智能化、个性化的虚拟互动新时代。
参考文献：
- TaoAvatar项目官网：https://pixelai-team.github.io/TaoAvatar/
- TaoAvatar arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2503.17032 (请注意，此链接为示例，实际论文链接可能需要更新)
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