“虚拟数字人”赋能微课制作

【摘要】“虚拟数字人”作为一种人工智能产物，在不断地进行着技术更新的同时也在不断创新用户与虚拟世界连接的场景，不断赋能新的行业发展。本文主要探讨元宇宙技术浪潮下，利用“虚拟数字人”技术赋能微课制作的技能，同时思考元宇宙技术浪潮对未来教育变革的影响。【关键词】元宇宙；虚拟数字人；微课制作教育技术的迅猛发展一直深刻影响着教育领域快速地迭代发展着，随着人工智能对内容生产能力的极大提升，2021年“元宇宙”元年爆发对“虚拟数字人”赛道的催化，“虚拟数字人”在更多的场景和领域得到了进一步发展和应用，这其中也包括教育行业对“虚拟数字人”的探索和实践。本文将分享虚拟数字人技术在微课制作中的应用，探索运用虚拟数字人技术赋能微课制作的技能。元宇宙与虚拟数字人1.元宇宙概念1992年NealStephenson的科幻小说《SnowCrash》（《雪崩》）中提出了“metaverse（元宇宙）”和“化身（Avatar）”这两个概念，书中情节描述了一个现实人类通过VR设备与虚拟人共同生活在一个平行于现实世界的虚拟数字世界并参与相关社交活动。2021年，随着游戏公司Roblox将“元宇宙”写进招股说明书、Facebook改名为“Mata”等行业标志性事件发生，人工智能、数字挛生、脑机接口等智能技术的应用，元宇宙元年开启。从传播学的角度看，元宇宙是“继承与融合现在与未来全部数字技术于一体的终极数字媒介”，通过实现现实世界和虚拟世界的全连接，形成更高维度的超现实世界，个体以虚拟形象和数字身份在其中探索更多的实践空间与社交场域[1]。随着元宇宙新技术、新产品和新场景的不断创新，元宇宙也将不断赋能各行各业的全面升级和发展，最终实现现实世界与虚拟世界的变换、连接与融合。2.虚拟数字人虚拟数字人作为一种人工智能产物，作为用户与元宇宙世界连接交互的第一入口，在不断地进行着技术更新的同时也在不断创新用户与虚拟世界连接的场景，不断赋能新的行业发展。（1）虚拟数字人的界定虚拟数字人是指存在于非物理世界中，由计算机图形学、图形渲染、动作捕捉、深度学习、语音合成等计算机手段创造及使用，并具有多重人类特征（外貌特征、人类表演能力、人类交互能力等）的综合产物[2]。虚拟数字人的本质是具有人类人设的数字化形象，即具有类似于人类特征以及人类的相关能力[3]。业界一般将虚拟数字人称为虚拟形象、虚拟人、数字人等，但这种称呼是不严谨的。虽然数字人、虚拟人、数字虚拟人从目标上看具有一致性，即三者都是利用计算机、人工智能等技术，打造具有特定人设的数字化形象，以实现与人类的共情、沟通和互动，但三者是有本质区别的：首先，从概念的外延上看，数字人、虚拟人、数字虚拟人是包含和被包含的关系，即数字人包含虚拟人和虚拟数字人，而虚拟人又包含虚拟数字人，虚拟数字人是最小的概念范畴。其次，三者可以从范围、定义、实例等方面进行区别（表1）。（2）教育虚拟数字人教育虚拟数字人是教育元宇宙与现实世界的重要连接工具，其教育性、交互性、虚拟性和拟人性对增强教育元宇宙的真实感、互动感和沉浸感具有非常重要的作用。教育虚拟数字人意指具有数字化外形的与教育息息相关的虚拟人物，不仅拥有人的外观、行为和思想，还具有识别外界环境、与人交流互动的能力[4]。从教育虚拟数字人是否具有交互性的角度我们可以把教育虚拟数字人分为真人驱动型和技术驱动型两种类型，它们各自的特点和作用如表2所示。在本文中，我们主要讨论的是真人驱动型教育虚拟数字人赋能微课制作的技巧与过程。虚拟数字人在微课制作中的应用1.问题的提出经过最近十几年的发展，微课在当今中国的教育界已经被广大教师广泛接受并熟练应用，在各高校师范生的培养中各学科都已普遍开设了微格教学课程，微课技术被广泛地应用于课堂教学和课后辅导中。常规的微课制作方式在技术上各有优劣，可以根据不同制作者需要制作适合不同学习需求的微课，但往往都会面临一个共同的困境：微课最终呈现的效果可能会因不同制作者的口音、外表、情绪等主观方面的因素影响而出现良莠不齐的课堂效果，进而可能会影响使用微课的学习者的学习效果。用什么样的技术手段可以尽量降低甚至消除制作者因为个人语言、形象等主观差异而带来的不同教学影响呢？虚拟数字人的出现为解决这一问题提供了强有力的技术支撑。2.问题解决的方法和路径自己制作虚拟数字人对绝大多数教师来说是性价比极低的事情，最佳的选择是使用成熟技术的免费虚拟数字人来满足自己的微课制作需要。本文将以制作“答好科教兴国‘时代考题”微课为例探讨使用腾讯智影的免费虚拟数字人制作微课的方法和路径。（1）下载腾讯智影虚拟数字人的软件和平台在网页端搜索“智影”，点击官方网站（https：//）进入主界面，既可以下载软件使用，也可以在线使用（图1）。（2）使用腾讯智影平台的数字人播报功能制作PPT时先预留虚拟数字人在PPT页面中的空间。常规PPT制作的时候，文字和图片（视频）通常是整体考虑布局和排版的。但是使用腾讯智影平台的虚拟数字人需要预留PPT左侧或右侧三分之一左右的空间来插入虚拟数字人。①选择虚拟数字播报人。腾讯智影平台的数字人播报功能预设了2D数字人和3D数字人两种类型，用户可以根据自己的需要在“數字人与画面设置”中选择不同类型的虚拟数字人。通常情况下，我们一般选择腾讯智影平台的数字人播报功能预设的2D虚拟数字人来制作微课，这样选择的理由主要有：一是目前腾讯智影平台的数字人播报功能预设的3D数字人只有一个，不如腾讯智影平台的数字人播报功能中2D虚拟数字人的类型丰富，可以选择的范围太小，除非特定的场景需要，我们一般不考虑选择腾讯智影平台的数字人播报功能里的3D虚拟数字人。二是目前腾讯智影平台的2D数字人的仿真度相当高，不仔细辨别一般都会被误认作真人（图2）。从视觉效果上看，因为虚拟数字人大多会经过计算机的渲染和美化处理，在人物形象的塑造视觉效果上一般优于真人。并且腾讯智影平台的数字人播报功能预设了不同的发音类型，有细腻的导航条选项，可以根据需要选择该平台虚拟数字人的不同发音类型及对该平台的虚拟数字人的发音进行个性化编辑。②对虚拟数字人进行个性化设置。在腾讯智影平台选定基本的虚拟数字人类型之后，点击下方数字人播报，会出现“文本驱动”或“音频驱动”，用户可以根据自己的需要依据文本或音频创建自己的虚拟数字人。在“数字人与画面设置”中选取角色后，用户可以依照个人喜好或需要对角色的服装、语音、语速等选项进行调试，再根据需要调整好位置和大小，也可以对画面背景做出调整。这里的背景主要在“画面设置”中选择，可以在它提供的背景图库里选取，如果没有喜欢的背景则可以设置成绿色背景，方便后期的剪辑抠图使用，也可以直接自定义背景。在微课设计中，可以将PPT内容页作为自定义背景导入使用。此外，还可以加上logo，给微课打上专属符号。③插入脚本内容。在上个环节里用户选择了“文本驱动”或“音频驱动”模式，在这个环节里，用户则根据驱动模式要求，将脚本内容导入其中。制作微课我们一般选择“文本驱动”，将提前设计好的脚本内容、旁白等复制粘贴在右侧空白文本框中，根据语气语境的需要适当地插入停顿，甚至可以给数字人插入适合的动作展示。此外，还可以调整语速快慢，选择适合的声音，以及选择是否显示字幕等，在确保生成的预览视频视听无误后即可导出生成视频。在这个环节有一个非常重要的小提示：腾讯智影平台制作虚拟数字人播报功能目前无法连贯地把整套微课用PPT连续地播报完，需要提前把PPT转化为一张张图片，再把每一张PPT的图片作为虚拟数字人播报微课内容的背景图片插入腾讯智影平台虚拟数字人播报的相应文字内容的位置，用腾讯智影平台制作虚拟数字人播报功能创作每一张PPT的播报内容，生成相应视频。④对生成的一系列视频进行后期处理。在下载完根据对应微课PPT每一张内容创作的由腾讯智影平台虚拟数字人播报的相应视频后，需要对这一系列的视频进行后期处理，这就进入到正式的微课制作环节了。第一步，在作品栏点击剪辑，进入剪辑页面，与主流剪辑软件的界面一样，上手简单。第二步，导入准备好的PPT视频或其他的视频素材。第三步则是简单的剪辑合成，根据需要加上背景音乐。这样，一个有数字虚拟人的微课视频就做好了，不仅形式丰富了一些，效果也很不错。3.使用腾讯智影免费虚拟数字人制作微课的用户反馈（1）使用腾讯智影免费虚拟数字人制作微课的优势腾讯智影平台为用户提供了便捷体验和制作虚拟数字人的平台，有多款免费2D或3D虚拟数字人可以供用户选择和使用。腾讯智影平台的2D虚拟数字人制作精良，仿真度高，个性化定制的空间比较大。使用腾讯智影的免费虚拟数字人制作的微课美观度比较高，有利于自身外表形象不够优秀或语言发音不规范的老师制作精美微课课件。（2）使用腾讯智影的免费虚拟数字人制作微课待优化的几个问题①腾讯智影平台操作过程比较麻烦。腾讯智影平台制作虚拟数字人播报功能目前无法连贯地把整套微课用PPT连续地播报完，需要提前把PPT转化为一张张图片，再把每一张PPT的图片作为虚拟数字人播报微课内容的背景图片插入腾讯智影平台虚拟数字人播报的相应文字内容的位置，用腾讯智影平台制作虚拟数字人播报功能创作每一张PPT的播报内容，生成相应视频。这对使用腾讯智影的免费虚拟数字人不熟练的用户在PC端操作剪辑视频会显得相对麻烦，效率低下。②腾讯智影平台自身存在局限性。在腾讯智影平台利用虚拟数字人播报功能制作PPT页面内容讲解时，由于需要将PPT分页裁剪作为视频背景，课件本身的动画效果便显现不出来，缺少趣味性。在腾讯智影平台利用虚拟数字人播报功能制作视频有时间限制，新人每个账号有十分钟的免费制作时长，这十分钟使用完就需要充值会员或付费使用，但其会员可用时长也非常短。③无法连续编辑视频。在腾讯智影平台利用虚拟数字人播报功能制作视频只能是按每一张PPT内容制作分段的微课视频，无法连续编辑视频。如需要做成完整的微课视频，还需要借助其他视频编辑工具。比如我们是先将每页PPT进行虚拟数字人播报制作，再利用手机软件（如剪映）对视频素材进行整合与调整，最终完成虚拟数字人播报的微课制作。关于元宇宙、虚拟数字人赋能教育变革的几点思考1.关于元宇宙赋能教育变革元宇宙与教育的融合应用涉及两方面的问题：一是技术顶层设计，即运用系统论的方法，从全局的角度对元宇宙赋能教育变革这项技术的各方面、各层次、各要素统筹规划，以提升工作效益，高效快捷地实现知识、技术、情感价值观等各层面的教育教学目标。教育元宇宙技术顶层设计指为实现任何时间、任何地点、任何角色都可以在互动空间中教育、教学、生活和工作而进行的方案研究。二是教育范式研究，即通过创新教学模式，使教育元宇宙赋能课堂教学，让现实课堂教学与虚拟世界的学习融合在一起，真正促进学生知识、能力、情感等的发展，培养学生的创新精神和实践能力。2.关于虚拟数字人赋能教育变革虚拟数字人作为一种人工智能产物，是元宇宙的关键要素。将虚拟数字人和元宇宙云课堂（或微课视频等）相结合，有利于打造AI新生态下融合多种技术的教育应用新场景。目前能够使用的国内虚拟数字人的平台少，虚拟数字人可以选择的类型不够丰富，收费项目多，对于绝大多数用户来说可以免费