TalkingHead项目:实时3D虚拟人物对话系统

TalkingHead:打造实时3D虚拟人物对话系统

TalkingHead是一个强大的JavaScript类,可以创建具有实时唇形同步功能的3D虚拟人物。该项目为开发者提供了一个灵活的解决方案,用于在Web应用中实现交互式3D虚拟人物。无论是在线教育、虚拟助手还是游戏开发,TalkingHead都可以为各种应用场景带来生动的虚拟人物交互体验。

主要功能特性

TalkingHead具有以下核心功能:

支持Ready Player Me全身3D虚拟人物模型
实时唇形同步
面部表情和情绪表达
身体动作和手势
多语言支持
集成多种文字转语音服务
支持背景音乐和音效

让我们深入了解TalkingHead的各项功能及其实现细节。

虚拟人物模型

TalkingHead使用Ready Player Me提供的全身3D虚拟人物模型。这些模型具有Mixamo兼容的骨骼结构,同时包含ARKit和Oculus兼容的混合变形(blend shapes),可以实现丰富的面部表情。

开发者可以轻松创建自定义的虚拟人物:

在Ready Player Me网站上免费创建全身虚拟人物
下载GLB文件,确保URL中包含所需的变形目标参数
将GLB文件部署到自己的Web服务器上

对于3D建模师,也可以创建自定义的3D全身模型,但需要确保与Ready Player Me的骨骼结构和混合变形兼容。

实时唇形同步

TalkingHead的一大亮点是实时唇形同步功能。它支持多种语言,目前内置了英语、芬兰语和立陶宛语(测试版)的唇形同步支持。

唇形同步的实现过程如下:

文本预处理:转换符号、数字等
单词到音素的转换
音素到视素(viseme)的映射
根据TTS引擎返回的时间戳进行同步

开发者可以通过创建新的唇形同步模块来添加更多语言支持。

面部表情和情绪

TalkingHead支持多种面部表情和情绪,包括中性、快乐、愤怒、悲伤、恐惧、厌恶、爱和睡眠等。这些表情通过控制虚拟人物的混合变形来实现。

此外,TalkingHead还支持emoji表情,可以将emoji转换为相应的面部表情。

身体动作和手势

除了面部表情,TalkingHead还支持全身动作和手势:

可以播放Mixamo动画文件
内置了多种手势,如挥手、竖起大拇指等
支持自定义姿势模板

这些功能让虚拟人物的动作更加生动自然。

多语言支持

TalkingHead的设计考虑了多语言支持:

内置英语、芬兰语和立陶宛语的唇形同步
可以方便地添加新的语言支持模块
支持集成多种TTS服务,如Google TTS、Microsoft Azure等

这使得TalkingHead可以适用于全球化的应用场景。

文字转语音集成

TalkingHead可以集成多种文字转语音(TTS)服务:

内置支持Google Cloud TTS
可以集成Microsoft Azure Speech SDK
支持ElevenLabs WebSocket API

开发者可以根据需求选择合适的TTS服务。

背景音乐和音效

为了创造更丰富的听觉体验,TalkingHead支持:

播放循环背景音乐
添加环境音效
调节语音和背景音频的增益

使用方法

使用TalkingHead非常简单,主要步骤如下:

引入TalkingHead模块
创建TalkingHead实例,配置相关参数
加载并显示虚拟人物模型
调用speak方法让虚拟人物说话

以下是一个简单的示例代码:

import { TalkingHead } from "talkinghead";

// 创建TalkingHead实例
const head = new TalkingHead(document.getElementById('avatar'), {
  ttsEndpoint: "/gtts/",
  jwtGet: jwtGet,
  lipsyncModules: ["en", "fi"]
});

// 加载并显示虚拟人物
await head.showAvatar({
  url: './avatars/avatar.glb',
  ttsLang: "en-US",
  ttsVoice: "en-US-Standard-A",
  lipsyncLang: 'en'
});

// 让虚拟人物说话
head.speakText("Hello, I'm a talking head!");