在数字化浪潮席卷全球的今天,虚拟与现实的边界正被科技不断重塑。从信息产业中移动终端上的智能助手,到智能制造领域的数字服装设计;从文化创意领域各类虚拟形象和角色的塑造,到服务行业中的数字教师、数字医生等——数字人正从概念走向日常,深度融入我们的生产与生活。
如何在数字世界里,既精准地复刻人类外貌,又实现流畅自然的实时交互?对此,浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室主任周昆教授带领团队,历经十余年探索,在智能化三维数字人制作的关键技术上取得突破性成果,荣获国家科学技术进步奖二等奖。如今,这项“长在产业里”的前沿技术,正加速从实验室走向各行各业。

让数字人真正“活”起来
数字人并不是一个全新的概念,相关的技术探索由来已久。但此前,这项技术始终被“关”在实验室和电影动画工作室里——动辄数月的制作周期、高昂的制作成本、无法在移动端实时生成和交互。周昆团队瞄准的,正是这一长期未能跨越的应用鸿沟——将数字人技术从封闭的专业环境带到每一位普通用户的身边。
“我们希望在开放环境中,仅用手机就能实现数字人的生成与交互,让大家都能享受到技术带来的便利。”周昆说。而在开放环境中,数字人的建模精准性、交互稳定性和仿真实时性都亟待技术的全新突破。“项目核心是将人工智能技术融入数字人制作的全链条,将整条流水线升级换代。”
周昆团队创新性提出“单视角图像数字人精准建模”,无需专业设备多维度采集,仅凭单视角图像就能复刻人物的三维样貌,该成果斩获计算机视觉顶级会议IEEE CVPR 2025单视角重建竞赛第一名。有了贴合真人的外形,数字人还需要实现生动的交互效果。但在开放环境中,声音的干扰、快速的运动、光线的变化等,都会影响数字人交互的稳定性。周昆团队开创的数字人驱动算法攻克了这一难题,有效破解各类干扰带来的偏差,让数字人具备了不受外界环境影响的“全工况”稳定表现力,获得计算机图形学顶级会议ACM SIGGRAPH 2024时间检验奖,被评价“为在移动终端上生成逼真的人脸动画开辟了途径”。
解决了“精准性”与“稳定性”,团队进而攻克“实时性”难题。衣物褶皱、头发飘动等细节,决定了数字人的质感,但其背后的算法极为复杂。周昆团队提出的“物理与数据联合驱动实时仿真”策略,将物理规律与数据驱动相结合,在保持仿真精度的同时,将计算效率提升了10至100倍。三大技术突破环环相扣,让数字人从实验室走向广阔的真实应用场景。

让数字人“走”进千行百业
前沿技术的突破,离不开真实需求的牵引与落地实践的淬炼。“在实验室里,我们无法直面用户,所以技术的研发离真正落地还有很大差距。”周昆坦言。差距究竟有多大?他举例说道,“2014年,我们的数字人驱动技术就已经在手机端实现了实时交互,但从实验室指标到消费级产品,算法耗时需从数十毫秒压缩至几个毫秒,内存占用需从数百兆降至数十兆。”这些来自产业一线的“苛刻要求”,促使团队在技术上持续创新。
于周昆而言,技术实现在消费级场景中的应用,也离不开企业的深度参与。“科研团队实现从0到1的技术创新后,从1到10、从10到100的突破,需要依靠企业的产业化力量来推动”。浙江大学“海纳百川”的文化、完善的产学研用机制,以及杭州这片创新创业的热土,均为技术落地提供了得天独厚的条件。
项目合作中,团队与网易已有10余年的良好合作积淀,双方共同承担多项国家级项目,也通过技术授权和人才培养形成了紧密的协作纽带。而由浙大校友创办的相芯科技和凌迪科技,在实验室的孵化支持下,在特定应用场景中反复打磨技术,让研发方向始终对准产业一线,均已成长为国家级专精特新“小巨人”企业。
“企业合作不只是专利技术授权,更重要的是企业能帮助我们发现实际应用中真正的卡点。”科研的价值在于解决真实问题,当实验室的突破与产业的需求深度咬合,技术才能获得持续迭代的生命力和生产力。
科研的“创”与“造”
多年的科研攻关与校企协作,让周昆对如何将“会读书的人”培养成“会创造的人”有了深刻的理解:“‘创造’可以拆成两个字来看:一个是‘创’,一个是‘造’。就计算机学科而言,‘创’是创新开创,‘造’是实践实现。如果只有想法却不能落地,那就谈不上‘创造’。”
他时常和团队强调,“要像外行一样思考、像专家一样实践”。善于提问,是科研工作中的核心能力。“‘会创造’归根结底就是要会提问。”未来真正稀缺的,是善于提出“好问题”的人。周昆团队也正是在不断追问技术落地的“卡点”、不断挑战开放环境的极限中,一步步将数字人从实验室推向各行各业。
过去十年,周昆团队聚焦的是“音容笑貌”——让数字人有“形”更有“神”;而未来十年,他们要着力攻克的是“情智兼备”。“除了形象逼真,数字人还需要具备高智商高情商的互动能力。”周昆说,“这种互动是多模态的——眼神接触、微表情、手势、全身动作等等,只有多维度协同,才能呈现出一个有温度的‘数智人’。”而这更是离不开学科的深度交叉融合。虽然团队的主攻领域是计算机图形学,但项目中早已融入计算机视觉、人机交互、自然语言处理等多学科手段。“学科交叉融合的趋势在于,技术研发不再只关注单一学科,而是利用不同领域的知识与方法解决问题。”
从技术构想到产业落地,“我希望实验室研发的新技术能在5至10年内,通过产业化应用,找到真正的卡点并突破。”周昆团队始终践行着让技术真正服务于人的理念,让创新创造的每一步,都落脚于人们对美好生活的向往,照亮未来的无限可能。



