虛擬數(shù)字人技術在廣電新媒體中的應用

【摘要】隨著數(shù)字化轉型的加速，傳統(tǒng)廣電新媒體的內容生產(chǎn)和用戶互動方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代觀眾的多元化需求，為適應時代發(fā)展，本文首先探討了虛擬數(shù)字人技術的基本原理，包括其背后的人工智能、計算機圖形學和自然語言處理技術，并闡述了虛擬數(shù)字人技術在廣電新媒體中的應用優(yōu)勢，如提升內容創(chuàng)作質量、增強用戶互動體驗以及優(yōu)化品牌形象等方面，其次結合央視網(wǎng)的“阿央”、央視元宵晚會的“小C”，川觀新聞的“小觀”等數(shù)字人實際應用案例，分析了廣電新媒體中如何應用虛擬數(shù)字人技術，以為行業(yè)內外專業(yè)人士理解并運用這一顛覆性技術提供理論參考。

【關鍵詞】虛擬數(shù)字人技術；廣電新媒體；人工智能；自然語言處理

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.19.008

隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能和數(shù)字技術在媒體產(chǎn)業(yè)中的應用已成為推動行業(yè)進步的重要力量。虛擬數(shù)字人技術作為一種前沿科技，正逐漸改變廣電新媒體的內容生產(chǎn)、傳播方式及觀眾互動模式。這種技術利用計算機圖形學、人工智能算法等先進技術創(chuàng)建出能夠進行語音識別、自然語言處理和情感交互的虛擬角色。在全球范圍內，越來越多的廣播電視機構和新媒體平臺開始探索使用虛擬數(shù)字人進行節(jié)目制作和服務提供，以期提高效率、降低成本并吸引更多年輕觀眾。而且隨著5G通信技術的普及和大數(shù)據(jù)分析能力的增強，虛擬數(shù)字人在個性化內容推薦、實時互動反饋等方面展現(xiàn)出了巨大潛力，其不僅可以實現(xiàn)24小時不間斷的內容生產(chǎn)與發(fā)布，還能根據(jù)觀眾行為和偏好提供定制化服務，極大地豐富了廣電新媒體的內容生態(tài)系統(tǒng)，并為行業(yè)帶來了創(chuàng)新驅動的發(fā)展機遇。因此，探討虛擬數(shù)字人技術在廣電新媒體中的應用具有較強的現(xiàn)實意義和理論價值。本文旨在結合廣電新媒體實際，分析如何在實際中應用虛擬數(shù)字人技術，以達到提高內容創(chuàng)作質量的目的。

1. 虛擬數(shù)字人技術的基本原理

虛擬數(shù)字人技術是融合了多種高新技術的復雜系統(tǒng)，主要包括人工智能（Artificial Intelligence，AI）、計算機圖形學（Computer Graphics，CG）、自然語言處理（Natural Language Processing，NLP）以及機器學習（Machine Learning，ML）等領域的前沿技術，所以虛擬數(shù)字人技術是多種前沿技術的集合體。具體而言，人工智能是虛擬數(shù)字人技術的核心，AI技術賦予了虛擬數(shù)字人智能和自主行為能力。深度學習和強化學習等方法使AI能夠分析和理解大量數(shù)據(jù)，從而生成符合人類行為模式的反應。例如，依托深度神經(jīng)網(wǎng)絡，虛擬數(shù)字人可以學習并模擬人類的行為習慣和動作邏輯。同時，計算機圖形學是虛擬數(shù)字人技術的基礎。CG技術指的是各類高精度的三維建模和渲染技術，利用此類技術，可以創(chuàng)建出視覺上高度逼真的虛擬形象（即虛擬數(shù)字人本體）。其中三維建模技術利用多邊形建模、曲面建模等方法構建虛擬數(shù)字人的骨架和皮膚，甚至可以利用高精度的三維掃描技術直接捕捉現(xiàn)實世界中的人物形象，生成逼真的虛擬模型。紋理映射和材質渲染技術則可將拍攝到的皮膚、衣物等表面細節(jié)映射到三維模型上，進一步增強了虛擬數(shù)字人的視覺效果，再利用高級渲染算法如光線追蹤和全局光照等，實現(xiàn)逼真的視覺效果。自然語言處理技術可以使虛擬數(shù)字人能夠理解和生成人類語言，實現(xiàn)與用戶的自然交互。利用語音識別技術將用戶的語音輸入轉換為文本，而語音合成技術則將生成的文本轉化為自然流暢的語音輸出?，F(xiàn)代語音合成技術，如基于深度學習的WaveNet模型，已經(jīng)能夠生成高質量的、具有情感的語音。文本理解與生成是基于訓練大型語言模型（如GPT-3、BERT等），進行大量語料庫的預訓練，捕捉語言中的復雜語法和語義關系，從而生成符合上下文的自然語言回復[1]。

2. 廣電新媒體中虛擬數(shù)字人技術的應用優(yōu)勢

2.1 提升內容創(chuàng)作質量

虛擬數(shù)字人技術利用高度逼真的三維建模、動畫和渲染技術，能夠在各種場景中實現(xiàn)精準而自然的表演，使得內容更加生動和吸引人，極大地豐富了內容創(chuàng)作的手段和表現(xiàn)形式。這種技術不僅可以模擬真實人類的外觀和行為，還可以根據(jù)實際需求創(chuàng)建超越現(xiàn)實限制的角色和場景，打破傳統(tǒng)內容創(chuàng)作的物理和邏輯約束。而且，實際應用中結合機器學習和AI算法，還能生成或輔助生成新聞報道、教育教程等內容，提高內容生產(chǎn)的效率和質量[2]。

2.2 增強用戶互動體驗

自然語言處理（Natural Language Processing，NLP）和深度學習等AI技術的支持下，虛擬數(shù)字人可以實現(xiàn)與用戶自然流暢的交互對話。相比傳統(tǒng)靜態(tài)或預錄制的媒介形式，虛擬數(shù)字人可以根據(jù)用戶輸入實時生成響應，提供個性化信息服務或娛樂互動。例如，在直播、訪談節(jié)目中引入虛擬主持人或訪談嘉賓，不僅能夠以更低成本維持24小時不間斷播出，還能根據(jù)觀眾反饋及時調整節(jié)目內容或風格。這種高度互動性極大地增強了用戶體驗，并且可以有效提升用戶參與度和忠誠度。

2.3 優(yōu)化品牌形象

在品牌營銷和形象塑造方面，虛擬數(shù)字人技術借助其高度定制化與獨特魅力的虛擬代言人或品牌形象大使，可在保證一致性和專業(yè)性的同時也為品牌注入新鮮元素和活力。相比真實代言人，虛擬代言人不受時間、空間限制，并可避免一些涉及真實代言人的負面風險事件，而且數(shù)據(jù)分析和機器學習算法的綜合運用，可以更精準地把握目標群體偏好及行為模式，從而設計出符合用戶期待并能深度觸達心靈的品牌宣傳材料[3]。

3. 廣電新媒體中虛擬數(shù)字人技術的應用策略

3.1 內容創(chuàng)作與節(jié)目制作

利用虛擬數(shù)字人技術進行內容創(chuàng)作與節(jié)目制作的目的是提升節(jié)目的創(chuàng)新性、互動性和個性化服務。虛擬數(shù)字人技術可以突破傳統(tǒng)制作的物理和時間限制，實現(xiàn)更加靈活、高效和豐富的內容呈現(xiàn)。以世優(yōu)波塔AI數(shù)字人多模態(tài)交互系統(tǒng)的“阿央”數(shù)字人（隸屬于央視網(wǎng)）為例，虛擬數(shù)字人在內容創(chuàng)作與節(jié)目制作中，首先需要進行虛擬形象的設計與創(chuàng)建。這一步驟包括三維建模、角色設計、動畫制作和表情捕捉等技術。技術人員可根據(jù)設計需求創(chuàng)建虛擬數(shù)字人的外觀，并利用動畫制作工具為其賦予自然流暢的動作和表情。表情捕捉技術則以實時捕捉真人面部表情的形式將其應用到虛擬角色上，使其表現(xiàn)更加逼真。以阿央為例，其虛擬形象的設計參考了許多真人主持人的特點，依托精細的三維建模和動畫制作，使阿央能夠在主持過程中表現(xiàn)出自然的微笑、眨眼和其他面部表情，增強觀眾的沉浸感[4]。

實際內容創(chuàng)作中，虛擬數(shù)字人可以通過自然語言處理（NLP）技術進行智能對話和內容生成。利用深度學習算法，虛擬數(shù)字人能夠理解并生成自然語言，使其能夠與觀眾進行實時互動。在2024年6月27日晚的北京數(shù)字經(jīng)濟體驗周啟動儀式上，便運用了來自世優(yōu)波塔AI數(shù)字人多模態(tài)交互系統(tǒng)“阿央”，現(xiàn)場不僅與現(xiàn)場主持人共同完成了啟動儀式的主持工作，還利用智能對話系統(tǒng)，與觀眾進行互動，回答現(xiàn)場提問，并介紹活動內容。這種互動性極大地增強了觀眾的參與感，使得節(jié)目更加生動有趣。同時，虛擬數(shù)字人在節(jié)目制作中還可以利用多模態(tài)交互系統(tǒng)實現(xiàn)更加豐富的互動方式。多模態(tài)交互系統(tǒng)集成了語音識別、手勢識別、圖像識別等多種技術，使虛擬數(shù)字人不僅能夠通過語音與觀眾互動，還能夠識別觀眾的手勢和表情做出相應的反應。例如，在啟動儀式上，當觀眾向阿央揮手致意時，阿央能夠通過手勢識別技術識別觀眾的動作并做出回應，這種多模態(tài)互動方式大幅提升了觀眾的體驗感。

內容生成方面，虛擬數(shù)字人可以利用機器學習算法和大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)自動化內容生產(chǎn)。例如，在新聞節(jié)目中，虛擬數(shù)字人可以根據(jù)實時抓取的新聞數(shù)據(jù)自動生成新聞稿件并進行播報，并能分析觀眾的觀看習慣和偏好，動態(tài)調整節(jié)目內容，使其更加符合觀眾的興趣。在6月27日的啟動儀式上，阿央根據(jù)觀眾的反饋實時調整了節(jié)目內容，使整場活動更加貼近觀眾需求，提升了節(jié)目的吸引力。節(jié)目制作過程中，還可以利用虛擬數(shù)字人和虛擬場景制作技術實現(xiàn)更加多樣化的場景呈現(xiàn)。虛擬場景制作技術包括綠幕拍攝、虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）等技術。通過這些技術，虛擬數(shù)字人可以出現(xiàn)在各種虛擬場景中，與真實場景無縫融合。例如，阿央在主持過程中，能夠在虛擬的演播室中自由移動，與虛擬道具進行互動，使節(jié)目呈現(xiàn)更加生動有趣。這種虛擬與現(xiàn)實相結合的制作方式，不僅提升了節(jié)目的視覺效果，還為觀眾帶來了全新的觀看體驗。而且，在現(xiàn)場，阿央分別圍繞元宇宙、數(shù)字人、北斗導航與衛(wèi)星遙感、智慧出行等數(shù)字經(jīng)濟核心領域和多維度體驗場景，介紹了本次推出的8條體驗路線，以“可觀、可感、可學、可互動”的形式，使在場參會人員體驗到了經(jīng)濟發(fā)展的成果[5]。

從央視網(wǎng)虛擬數(shù)字人“阿央”的實際應用情況分析，虛擬數(shù)字人技術在廣電新媒體中的應用不僅提升了內容創(chuàng)作與節(jié)目制作的效率和質量，還依托智能對話、多模態(tài)互動、虛擬場景制作和個性化推薦等手段，為觀眾帶來了全新的互動體驗和觀看體驗。

3.2 增強用戶互動體驗

廣電新媒體領域，增強用戶互動體驗的關鍵在于利用虛擬數(shù)字人技術創(chuàng)造更加豐富、個性化和沉浸式的互動場景。虛擬數(shù)字人可以以實時交互、多樣化的表現(xiàn)形式和智能化的互動能力，為用戶提供了前所未有的參與感和沉浸感。例如，央視網(wǎng)的虛擬數(shù)字人“小C”從2021年至2024年，已經(jīng)在多次重大活動和節(jié)目中成功應用。央視網(wǎng)的小C首次亮相于2021年，其在“兩會C+真探系列直播節(jié)目”中擔任起了記者的角色，與全國人大代表進行獨家對話。小C依托流暢自然6544ff7266fe141d0e30c1d5a281b0b490dce3177c198ccf831b9b6b00ca1064的語音交流和實時的表情反饋，增強了觀眾的參與感和互動體驗。為實現(xiàn)這一點，需要在節(jié)目制作中部署高效的實時語音處理和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，確保虛擬數(shù)字人能夠快速、準確地回應觀眾的提問和反饋。同時，虛擬數(shù)字人的個性化設計和情感表達是提升互動體驗的核心。此方面，小C利用機器學習和人工智能技術，虛擬數(shù)字人可以根據(jù)觀眾的互動行為和反饋，動態(tài)調整自己的言行舉止和情感表達，使互動更加貼近人類自然交流的體驗。實際應用中，小C在2022年3月2日，央視網(wǎng)打造的《大咖陪你看冬奧》欄目在《C位看冬奧》板塊中，主持風格多變、語言風趣，不僅使節(jié)目內容更加生動有趣，還有效地增強了觀眾的參與感和忠誠度。為實現(xiàn)這一點，需要對虛擬數(shù)字人的行為模型進行精細化的訓練，使其能夠在不同的互動場景中表現(xiàn)出多樣化的情感和行為。

除上述外，虛擬數(shù)字人技術還可以利用沉浸式體驗的創(chuàng)造增強用戶互動體驗。利用虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術，可以為觀眾提供身臨其境的互動體驗。例如，在《2024央視網(wǎng)絡春晚》中，小C利用AR技術與現(xiàn)場主持人和觀眾進行互動，使觀眾不僅能夠觀看節(jié)目，還能參與到節(jié)目中來，極大地提升了互動的深度和廣度。實現(xiàn)這一點需要將虛擬數(shù)字人的形象和動作與實際場景無縫融合，并確?；舆^程中的時效性和流暢性。此外，虛擬數(shù)字人還可以利用跨平臺、多設備的互動策略，擴大用戶的參與范圍和互動體驗。在不同的媒體平臺和設備上提供一致且優(yōu)質的互動體驗，使觀眾無論通過電視、手機還是電腦，都能與虛擬數(shù)字人互動。例如，小C在多個活動和節(jié)目中的應用，不僅僅局限于電視屏幕，還可利用社交媒體和網(wǎng)絡平臺與觀眾進行互動，增強了其影響力和互動效果。

小C在央視活動中的多次成功應用，不僅展示了虛擬數(shù)字人在增強用戶互動體驗方面的巨大潛力，也為未來廣電新媒體的發(fā)展提供了參考和借鑒。隨著技術的不斷進步和應用的深化，虛擬數(shù)字人將在廣電新媒體領域發(fā)揮越來越重要的作用，進而推動媒體互動形式的不斷創(chuàng)新和用戶體驗的持續(xù)提升。

3.3 虛擬角色與故事敘述

將虛擬角色與故事敘述的結合，能夠為觀眾帶來更加豐富和動態(tài)的內容體驗，增強節(jié)目內容的互動性和吸引力。

以川觀新聞的虛擬數(shù)字人小觀為例，在虛擬角色的創(chuàng)建上，小觀的形象設計上符合新聞傳播的專業(yè)性，其具有一定親和力，從而在不失權威性的同時，增加與觀眾的情感連接。故事敘述方面，小觀不僅僅作為新聞的播報者，更是故事的參與者和推動者。例如，在報道重大新聞事件時，小觀可以進行現(xiàn)場模擬，利用AI技術模擬不同的新聞場景，讓觀眾感受到身臨其境的體驗。此外，小觀還能根據(jù)新聞內容的需要，變換報道的語氣和風格，從嚴肅的政治新聞到輕松的娛樂報道，小觀都能做到角色的自然轉換，這種多樣性極大地豐富了新聞內容的表達形式。

具體到故事敘述的編排，小觀的日常報道不再是單一的新聞事實陳述，而是引入相關的歷史背景、相關數(shù)據(jù)分析、專家訪談等多種元素，形成多維度、立體化的新聞故事。這種敘述方式不僅提升了新聞的信息價值，也使得觀眾能夠從多個角度理解新聞事件，提高了新聞的教育意義和觀賞性。而且，在特殊節(jié)目如紀念日或節(jié)假日特別節(jié)目中，還會以小觀為核心特別設計故事線和互動環(huán)節(jié)，與觀眾進行更深入的互動。例如，在春節(jié)特輯中，小觀不僅報道節(jié)日相關的新聞，還會介紹節(jié)日習俗、進行互動問答等，依托這些互動環(huán)節(jié)，觀眾可以感受到節(jié)日的氛圍，同時也加深了觀眾對虛擬數(shù)字人小觀的喜愛和認同。此外，小觀的應用還考慮到了多平臺的內容分發(fā)，比如四川日報在川觀新聞客戶端中的首頁突出位置設置了“小觀數(shù)字人”入口，使得用戶無論是利用電視屏幕、網(wǎng)絡直播還是社交媒體，均可與數(shù)字人進行互動，這便大幅增加了觀眾與虛擬角色互動的機會，使新聞內容能夠迅速、廣泛的傳播。

4. 結束語

本文系統(tǒng)性分析了虛擬數(shù)字人技術在廣電新媒體中的應用方法，發(fā)現(xiàn)這項技術正成為推動傳統(tǒng)廣電行業(yè)轉型升級、滿足現(xiàn)代觀眾需求變化的關鍵工具。實際應用中，廣電新媒體可結合實際需求，利用虛擬數(shù)字人進行內容創(chuàng)作、增強互動體驗，構建虛擬角色進行故事敘述。未來，隨著相關技術的持續(xù)進步和優(yōu)化，虛擬數(shù)字人將在內容創(chuàng)作質量、用戶互動深度以及品牌推廣效果上實現(xiàn)更大突破，相關人員應積極探索新技術、新理念在廣電媒體虛擬數(shù)字人中的運用，進一步提高虛擬數(shù)字人的智能化程度，以推動廣電新媒體向數(shù)字化、智能化轉型發(fā)展。

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