智能基础应用 12

教案用纸教学内容（章节）第5章虚拟数字人授课时间2课时教学目标知识目标掌握虚拟数字人的基本概念、核心特征及其发展脉络熟悉支撑虚拟数字人实现的各项关键技术，如计算机图形学、语音合成与识别、动作捕捉与生成、自然语言处理等理解虚拟数字人在电商、教育、娱乐、政务等多个领域的应用场景与价值了解主流虚拟数字人制作工具（如HeyGen、D-ID、腾讯智影、剪映）的核心功能、技术特点与适用场景熟悉创建和驱动虚拟数字人进行内容创作（如论文答辩、视频主播）的完整工作流程与操作要点能力目标能够根据不同的创作需求（如学术汇报、直播带货、宣传视频），合理选择并熟练操作腾讯智影等虚拟数字人制作平台熟练运用平台功能，完成对虚拟数字人形象、服装、动作、表情的定制，以及对播报内容、音色、背景、字幕等的精细设置具备对虚拟数字人播报视频的合成效果进行审美判断和优化调整的能力，能通过多轮预览与编辑提升作品的流畅度与专业感能够综合运用数字人播报、视频剪辑、音频分离、音频驱动等技术，完成如“为现有视频添加数字主播”等复杂的跨媒体创作任务情感与价值观目标通过亲手创建和驱动虚拟数字人，激发对人工智能前沿科技的好奇心与探索欲，体验科技与文化融合的创新乐趣结合腾讯智影等国产AI平台的实践应用，增强对国内人工智能技术发展的了解与科技自信培养合理、高效运用AI工具辅助学习和工作的态度，认识到虚拟数字人作为强大辅助工具的定位，保持人在创意设计中的主导地位引导思考虚拟数字人技术带来的伦理、隐私（如D-ID平台强调的隐私保护）及社会影响（如“深度伪造”风险），建立负责任的技术使用观念教学重点及教学策略1.数字虚拟人的个性化定制与差异化策略强调根据不同的应用场景和用户群体进行数字虚拟人个性化定制的重要性。让学生分析指定案例中的个性化定制策略，如虚拟偶像的形象设计和行为模式，培养他们的市场洞察力和创新能力2.虚拟数字人的应用领域运用项目驱动法，让学生分组选择一个感兴趣的领域，调研虚拟数字人在该领域的实际应用案例，并设计一个虚拟数字人应用方案，培养学生的实践能力和创新思维3.虚拟数字人的制作工具结合实际操作演示与对比分析，引导学生体验不同制作工具的特点与优势，如剪映的便捷性、腾讯智影的多样化功能等，帮助学生根据自身需求选择合适的创作工具，并进行案例的实践教学难点及教学策略1.不同应用场景下虚拟数字人技术的综合运用采用情境模拟与小组协作，设置复杂的应用场景，如设计一个融合教育与娱乐功能的虚拟数字人项目，让学生在实践中整合多种技术，理解技术协同的关键点与难点，提升综合应用能力2.如何平衡虚拟数字人的智能化与人性化通过案例研讨与专家讲座，分析现有虚拟数字人在智能化表现与人性化设计方面的优缺点，邀请行业专家分享实践经验与设计理念，引导学生在创作中注重技术与人文的平衡，使虚拟数字人既智能高效又具有情感温度课程思政元素与融入路径1.开篇思政寄语“虚拟数字人作为科技与文化的融合体，不仅体现了人类对技术创新的追求，也蕴含着丰富的文化内涵与价值导向。”2.虚拟数字人的交互能力在数字时代，人与机器的交互方式不断演变，从最初的文本命令行到如今的自然语言对话和表情动作交互。引导学生思考技术进步背后的人文关怀，强调科技应服务于人类福祉，促进社会和谐发展。3.虚拟数字人的应用领域安排学生进行小组讨论，探讨虚拟数字人在不同领域应用的伦理问题和社会影响。如在教育领域，虚拟教师是否会取代真人教师？在医疗领域，虚拟导诊的决策失误是否会引发医疗事故？让学生在讨论中树立正确的科技伦理观和社会责任感。4.数字虚拟人技术的发展过程引导学生思考技术进步对社会、文化、伦理等方面的影响。例如，讨论数字虚拟人可能带来的就业结构变化、隐私保护问题等，培养学生的社会责任感和伦理意识。教学资源1.多媒体课件2.在线学习平台（如学习通）3.虚拟数字人平台教程（腾讯智影、剪映等）教学过程教学流程教学内容设计教学方法设计及时间分配【课前复习】【课前导入】【讲授新课】【课堂实践】回顾之前关于AI生视频的知识，为本节课做好铺垫，考虑能否在生成的视频中加入虚拟主播，引导学生带着问题进入虚拟数字人的学习。播放一段虚拟数字人相关的视频，例如社交媒体上的热门视频片段或者虚拟偶像的舞台表演视频。5.1什么是虚拟数字人虚拟数字人（VirtualDigitalHuman）是指通过计算机图形学、语音合成、动作捕捉、深度学习等先进技术手段，创造出具有人类外观、行为和交互能力的虚拟形象。这些虚拟形象不仅拥有逼真的外貌，还具备语言、表情和肢体动作的表达能力，能够与人类进行自然、流畅的交互。虚拟数字人具备三个核心特征：（1）人类外观—好看的皮囊虚拟数字人具有逼真的外貌和形象，能够通过3D建模、纹理映射和渲染技术呈现出高度逼真的视觉效果。它们可以拥有不同的外貌特征、服饰风格和场景背景，使其在视觉上与真实人类相似。（2）行为能力—灵活的行为虚拟数字人能够通过动作捕捉技术和人工智能驱动的动作生成算法，展现出自然流畅的动作表现。它们可以做出各种动作，如行走、挥手、微笑等，甚至能够在复杂场景中进行互动。（3）交互能力—有趣的灵魂虚拟数字人具备强大的交互能力，能够通过语音识别和合成技术与人类进行自然语言对话。借助自然语言处理（NLP）和机器学习算法，它们可以理解复杂的语言表达，并生成合理的回复，实现智能、个性化的交互体验。5.2虚拟数字人的主要关键技术1．计算机图形学计算机图形学是虚拟数字人形象构建的核心技术。通过3D建模、纹理映射和渲染技术，可以创建出高度逼真的虚拟人物形象。这些技术不仅能够精确地再现人类的外貌特征，还能通过细节处理，如皮肤纹理、毛发效果等，来增强虚拟数字人的真实感。2．语音合成与识别语音合成技术使虚拟数字人能够“说话”，通过将文本转换为自然流畅的语音输出，实现与用户的语音交互。语音识别技术能够将用户的语音信号转换为文本，使虚拟数字人能够理解并回应用户的指令和问题。3．动作捕捉与生成动作捕捉技术通过在真人身上布置传感器，捕捉动作数据并将其应用到虚拟数字人身上，使其具有自然流畅的动作表现。此外，基于人工智能的动作生成技术能够根据场景和需求自动生成相应动作，进一步提升虚拟数字人的行为表现力。4．自然语言处理与机器学习自然语言处理和机器学习技术是赋予虚拟数字人智能交互能力的关键。自然语言处理技术使得虚拟数字人能够解析、理解和生成自然语言，从而进行有效的沟通和交流。通过深度学习等机器学习算法，虚拟数字人能够学习用户的偏好、习惯和对话模式，实现更加精准的语义理解和情感识别。5.3常见的虚拟数字人制作工具1.HeyGen（/）2.D-ID（/）3.腾讯智影（/）4.剪映实践任务【任务1】虚拟数字人论文答辩本任务要求使用腾讯智影平台，通过模版创建虚拟数字人进行毕业论文汇报，按要求对生成的幻灯片和数字人进行相应的编辑，合成并下载播报视频，文件名为“毕业论文答辩.mp4”，效果参考图。“虚拟数字人论文答辩”效果参考图具体要求如下：（1）启动腾讯智影的“数字人播报”功能。（2）应用“毕业论文答辩”模版。（3）编辑播报内容，进行播报设置后，保存并生成播报。（4）按照需求修改PPT内容，如论文题目、图标等。（5）将所有幻灯片中的数字人均替换为“雅彤”。（6）编辑数字人的位置、尺寸、服装、形状等。（7）编辑第7张幻灯片，更换其背景。（8）根据需求进行其他相关设置。（9）将合成后的视频下载并保存到本地，文件名为“毕业论文答辩.mp4”【任务2】视频增添数字主播本任务要求使用腾讯智影平台，为已有的视频素材创建虚拟数字人主播，按要求完成数字人相应的设置，由音频驱动数字人播报，合成并下载播报视频，文件名为“虚拟主播介绍校园.mp4”，效果参考图5-11。具体要求如下：（1）启动腾讯智影的“视频剪辑”功能。（2）将“源视频.mp4”上传至“我的资源”。（3）将源视频拖曳至轨道。（4）将源视频画面与音频轨道分离，单独合成音频，用于驱动数字人播报。（5）对源视频进行剪辑。（6）将数字人“小天”添加到轨道。（7）编辑数字人的形象及动作。（8）适当调整数字人并进行视频合成。（9）将合成后的视频下载并保存到本地，文件名为“虚拟直播介绍校园.mp4”。扩充实践教师可根据班级掌握情况，适当扩充关于虚拟人分类的内容，或其他虚拟数字人相关案例。复习、导入共计用时5分钟。【教学方法】本次课主要采用案例教学法、讨论探究法、学生实践、教师指导相结合的方式进行讲解。理论教学内容设