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Unity3D开发AI桌面精灵/宠物系列 【六】 人物模型 语音口型同步 LipSync 、梅尔频谱MFCC技术、支持中英文自定义编辑- 基于 C# 语言开发

news 来源：原创 2025/6/27 0:27:40

Unity3D开发AI桌面精灵/宠物系列 【六】 人物模型 语音口型同步 LipSync 、梅尔频谱MFCC技术 C# 语言开发

该系列主要介绍怎么制作AI桌面宠物的流程，我会从项目开始创建初期到最终可以和AI宠物进行交互为止，项目已经开发完成，我会仔细梳理一下流程，分步讲解。 这篇文章主要讲关于人物模型 语音口型同步技术。

提示：内容纯个人编写，欢迎评论点赞，来指正我。

文章目录

  • Unity3D开发AI桌面精灵/宠物系列 【六】 人物模型 语音口型同步 LipSync 、梅尔频谱MFCC技术 C# 语言开发
  • 前言
  • 一、语音口型同步LipSync技术概述
          • ①技术原理
          • ②实现方法
          • ③应用场景
          • ④技术挑战
  • 二、Unity开发准备阶段
    • 1.Unity平台
    • 2.插件：下载地址
    • 3.示例：中文
  • 三、uLipSync使用方法
    • 1. 模型重构
    • 2. 导入插件
    • 3. 添加LipSync组件
    • 4. 组件使用详解
          • 1. uLipsyncBlendShape 组件
          • 2. uLipsync 组件
          • 2. MFCC 技术
          • 3. MFCC 频谱中文数据提供
          • 4. 运行查看效果，人物口型和声音同步，并实时变化，中英文的训练是一样的。
    • 然后就，大功告成了！！！
  • 四. 完结
  • 总结

前言

本篇内容主要讲Unity开发桌面宠物的大模型交互功能，大家感兴趣也可以了解一下这个开发方向，目前还是挺有前景的。

下面让我们出发吧 ------------>----------------->

一、语音口型同步LipSync技术概述

人物语音口型同步（Lip Sync）是一种技术，用于确保动画或虚拟人物的口型与配音或语音内容精确匹配。这种技术广泛应用于动画电影、视频游戏、虚拟现实、增强现实以及实时视频会议等领域，以增强角色的真实感和沉浸感。

①技术原理

人物语音口型同步通常通过分析语音信号的音素（Phoneme）来实现。音素是语言中最小的语音单位，每个音素对应特定的口型。系统通过语音识别技术将语音分解为音素序列，然后根据音素驱动角色的面部模型，生成相应的口型动画。

②实现方法

基于规则的方法：通过预定义的规则将音素映射到特定的口型。这种方法需要手动调整每个音素对应的口型，适用于简单的场景，但缺乏灵活性。

基于机器学习的方法：利用深度学习模型（如卷积神经网络或循环神经网络）自动学习语音与口型之间的映射关系。这种方法可以处理更复杂的语音和口型变化，适用于高质量的口型同步需求。

实时口型同步：在实时应用中（如视频会议或虚拟主播），系统需要快速处理语音并生成相应的口型动画。这通常需要高效的算法和硬件支持，以确保低延迟和高精度。

③应用场景

动画制作：在动画电影和电视剧中，人物语音口型同步用于确保角色的口型与配音完美匹配，提升观众的观影体验。

游戏开发：在视频游戏中，口型同步技术用于增强角色的互动性和真实感，使玩家更沉浸于游戏世界。

虚拟现实和增强现实：在VR和AR应用中，口型同步技术用于创建逼真的虚拟人物，提升用户的沉浸感。

实时视频会议：在视频会议中，口型同步技术可以用于虚拟形象或增强现实效果，使远程沟通更加自然和生动。

④技术挑战

多语言支持：不同语言的音素和口型差异较大，需要针对每种语言进行优化。

情感表达：除了口型，面部表情和情感表达也是重要因素，需要综合处理。

实时性：在实时应用中，系统需要在极短的时间内完成语音分析和口型生成，对算法和硬件性能要求较高。

人物语音口型同步技术的发展不断推动着动画、游戏和虚拟现实等领域的进步，为用户带来更加真实和沉浸的体验。
在这里插入图片描述

二、Unity开发准备阶段

1.Unity平台

  • 该系列全部使用Unity2021.3.44开发；
  • 该系列前后文章存在关联，不懂的可以看前面文章；
  • 该系列完成之后我会上传源码工程，着急的小伙伴可以自己写框架，我就先编写各模块的独立功能。

2.插件：下载地址

  • uLipSync For Unity

3.示例：中文

  • 元音
    a：发音时，口张大，舌尖抵住下齿背，舌面中部稍微隆起，声带振动。如“啊”。
    o：发音时，口半开，舌尖抵住下齿背，舌面后部隆起，声带振动。如“哦”。
    e：发音时，口半开，舌尖抵住下齿背，舌面后部稍微隆起，声带振动。如“鹅”。
    i：发音时，口微开，舌尖抵住下齿背，舌面前部隆起，声带振动。如“衣”。
    u：发音时，口微开，舌尖抵住下齿背，舌面后部隆起，声带振动。如“乌”。
    ü：发音时，口微开，舌尖抵住下齿背，舌面前部隆起，声带振动。如“迂”。
  • 辅音
    b：发音时，双唇紧闭，然后突然张开，气流冲出，声带不振动。如“玻”。
    p：发音时，双唇紧闭，然后突然张开，气流冲出，声带不振动。如“坡”。
    m：发音时，双唇紧闭，气流从鼻腔流出，声带振动。如“摸”。
    f：发音时，上齿和下唇接触，气流从唇齿间摩擦而出，声带不振动。如“佛”。
    d：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流冲出，声带不振动。如“的”。
    t：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流冲出，声带不振动。如“特”。
    n：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流从鼻腔流出，声带振动。如“呢”。
    l：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流从舌两侧流出，声带振动。如“勒”。
    g：发音时，舌根抵住软腭，气流冲出，声带振动。如“哥”。
    k：发音时，舌根抵住软腭，气流冲出，声带不振动。如“科”。
    h：发音时，舌根靠近软腭，气流从舌根和软腭之间摩擦而出，声带不振动。如“喝”。
    j：发音时，舌面前部抵住硬腭，气流从舌面和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“基”。
    q：发音时，舌面前部抵住硬腭，气流从舌面和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“七”。
    x：发音时，舌面前部靠近硬腭，气流从舌面和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“希”。
    zh：发音时，舌尖抵住硬腭前部，气流从舌尖和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“知”。
    ch：发音时，舌尖抵住硬腭前部，气流从舌尖和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“吃”。
    sh：发音时，舌尖靠近硬腭前部，气流从舌尖和硬腭之间摩擦而出，声带不振动。如“诗”。
    r：发音时，舌尖靠近硬腭前部，气流从舌尖和硬腭之间摩擦而出，声带振动。如“日”。
    z：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流从舌尖和上齿龈之间摩擦而出，声带不振动。如“资”。
    c：发音时，舌尖抵住上齿龈，气流从舌尖和上齿龈之间摩擦而出，声带不振动。如“雌”。
    s：发音时，舌尖靠近上齿龈，气流从舌尖和上齿龈之间摩擦而出，声带不振动。如“思”。
  • 复韵母
    ai：发音时，先发“a”，然后舌尖抵住下齿背，舌面前部稍微隆起，向“i”滑动，声音由低到高。如“爱”。
    ei：发音时，先发“e”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面前部稍微隆起，向“i”滑动，声音由低到高。如“飞”。
    ui：发音时，先发“u”，然后舌尖抵住下齿背，舌面前部稍微隆起，向“i”滑动，声音由低到高。如“归”。
    ao：发音时，先发“a”，然后舌尖抵住下齿背，舌面后部稍微隆起，向“o”滑动，声音由低到高。如“高”。
    ou：发音时，先发“o”，然后舌尖抵住下齿背，舌面后部稍微隆起，向“u”滑动，声音由低到高。如“狗”。
    iu：发音时，先发“i”，然后舌尖抵住下齿背，舌面前部稍微隆起，向“u”滑动，声音由低到高。如“游”。
    ie：发音时，先发“i”，然后舌尖抵住下齿背，舌面前部稍微隆起，向“e”滑动，声音由低到高。如“爷”。
    üe：发音时，先发“ü”，然后舌尖抵住下齿背，舌面前部稍微隆起，向“e”滑动，声音由低到高。如“月”。
    er：发音时，舌尖卷起，抵住硬腭，舌面中部稍微隆起，发出“er”的音。如“儿”。
  • 鼻韵母
    an：发音时，先发“a”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面中部稍微隆起，发出“n”的音。如“安”。
    en：发音时，先发“e”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面中部稍微隆起，发出“n”的音。如“恩”。
    in：发音时，先发“i”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面中部稍微隆起，发出“n”的音。如“因”。
    un：发音时，先发“u”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面中部稍微隆起，发出“n”的音。如“温”。
    ün：发音时，先发“ü”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面中部稍微隆起，发出“n”的音。如“云”。
    ang：发音时，先发“a”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面后部稍微隆起，发出“ng”的音。如“昂”。
    eng：发音时，先发“e”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面后部稍微隆起，发出“ng”的音。如“灯”。
    ing：发音时，先发“i”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面后部稍微隆起，发出“ng”的音。如“丁”。
    ong：发音时，先发“o”，然后舌尖抵住上齿龈，舌面后部稍微隆起，发出“ng”的音。如“红”
  • 上述操作很简单
  • 重点来了

三、uLipSync使用方法

1. 模型重构

  • 重构模型 BlendShape组件
    在这里插入图片描述
  • 中文加入以下组件：
    在这里插入图片描述
  • 英文加入以下组件：

在这里插入图片描述

  • 以上组件均为美工制作模型时添加，后续要用到，也可以用基础自带的52个BlendShape组件，只不过效果不是很好。

2. 导入插件

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 导入成功

3. 添加LipSync组件

在这里插入图片描述

  • 在模型根节点添加这两个组件。

4. 组件使用详解

1. uLipsyncBlendShape 组件

在这里插入图片描述

  • ① 选择你的模型上带有BlendShape组件的物体
  • ② 调节口型变化的平滑度和最大最小值，根据需求自行调节
  • ③ BlendShape全部组件的值大小，默认是100，根据需求调整幅度
  • ④ 绑定你的美术资源上添加的BlendShape组件对应的某个音素，并自己命名区分
2. uLipsync 组件

在这里插入图片描述

  • ① 选择你的声音来源，新建个AudioSource拖进来
  • ② 选择当前物体，并选择OnLipSyncUpdate方法，表示实时运行检测
  • ③ 可以自己导入保存好的数据，也可以新建，接下来重点讲MFCC
  • ④ 调整数据大小和采样率的，默认我这种就可以
  • ⑤ 可以将数据保存到本地，其他资源可以直接使用，也可以导入其他数据
2. MFCC 技术

在这里插入图片描述

  • ① 填入上个阶段自己命名的音节，
  • ② 录制的频谱

那么怎么录制频谱呢？

  • ① 首先网上找到 a、o、e、i、u、v等音素的读音片段，可以是mp4或者其他格式都行，我是在汉语拼音网上找的，读音种类的数据越多越精准。
  • ② 导入到Unity中

接下来就是录制了！

  • ① 首先运行Unity ,你会发现多了个按钮 Calib
  • ② 第二步，在音频组件上播放一个音素，循环播放
    在这里插入图片描述
  • ③ 第三步，点击Calib 按钮，长按两三秒，看到MFCC上有稳定均匀的频谱写入就代表成功了。
  • ④ 第四步，重复前面的操作，将所有音素依次录入
  • ⑤ 可以点击保存，下次可以直接使用
3. MFCC 频谱中文数据提供

下面是我本人训练的MFCC数据的Json文件可以导入直接用：

在这里插入图片描述
训练不好的小伙伴私我，这个文件数据太大，不知道以什么格式可以上传。

4. 运行查看效果，人物口型和声音同步，并实时变化，中英文的训练是一样的。

然后就，大功告成了！！！

  • 该系列基本功能差不多就完成了，就完结了，接下来我会将这些功能搭一下框架，或者把其他平台的接入也展示出来。后续看计划~

四. 完结

  • 大家可以从第一节开始学习，完整流程基本已经实现，现在可以实现对话了。
  • 下一期更新暂定：
    ① 更新框架
    ② 其他平台的功能接入
    二选一哦！
  • 评论告诉我，下一期更新什么

在这里插入图片描述
比心啦 ❥(^_-)

在这里插入图片描述

总结

  • 提示： 大家根据需求来做功能，后续继续其他功能啦，不懂的快喊我。
  • 大家可以在评论区讨论其他系列下一期出什么内容，这个系列会继续更新的
  • 点赞收藏加关注哦~ 蟹蟹

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编程日记 2025/6/21 10:36:52

C++篇——多态

目录 引言 1，什么是多态 2. 多态的定义及实现 2_1，多态的构成条件 2_2，虚函数 2_3，虚函数的重写 2_4，虚函数重写的两个例外 2_4_1，协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同) 2_4_2. 析构函数的重写(基类…...

编程日记 2025/6/26 6:45:42

AI实时对话的通信基础，WebRTC技术综合指南

在通过您的网络浏览器进行音频和视频通话、屏幕共享或实时数据传输时，您可能并不常思考其背后的技术。推动这些功能的核心力量之一就是WebRTC。2011年由谷歌发布的这个开源项目，如今已发展成为一个高度全面且不断扩展的生态系统。尤其是在AI技术大幅突破…...

编程日记 2025/6/26 23:55:19

【寻找Linux的奥秘】第五章：认识进程

请君浏览 前言1. 冯诺依曼体系结构数据流动 2. 操作系统（Operating System）2.1 概念2.2 设计OS的目的2.3 如何理解“管理”2.4 系统调用和库函数概念 3. 进程3.1 基本概念3.1.1 查看进程3.1.2 创建进程 3.2 进程状态3.2.1 简单介绍3.2.2 运行&&阻…...

编程日记 2025/6/24 16:34:13

uniapp微信小程序-长按按钮百度语音识别回显文字

流程图&#xff1a; 话不多说&#xff0c;上代码&#xff1a; <template><view class"content"><view class"speech-chat" longpress"startSpeech" touchend"endSpeech"><view class"animate-block" …...

编程日记 2025/6/25 5:49:11

支付宝创建商家订单收款码（统一收单线下交易预创建）.net开发的软件附带大型XML文件可以删除吗？AlipaySDKNet.OpenAPI.xml

支付宝创建商家订单收款码&#xff08;统一收单线下交易预创建&#xff09;一个程序55MB&#xff0c;XML就带了35MB AlipaySDKNet.OpenAPI.xml&#xff0c;BouncyCastle.Crypto.xml 支付宝店铺收款码创建的程序&#xff0c;这些文件可以不用吗 在支付宝店铺收款码创建的程序中…...

编程日记 2025/6/25 19:20:16

Profinet转Ethernet/IP网关模块通信协议适配配置

案例背景 在某自动化生产车间中&#xff0c;现有控制系统采用了西门子 S7 - 1500 PLC 作为主要控制器&#xff0c;负责生产流程的核心控制。同时&#xff0c;由于部分设备的历史原因&#xff0c;存在使用 AB 的 PLC 进行特定环节控制的情况。为了实现整个生产系统的信息交互与…...

编程日记 2025/6/26 19:31:48

4.6/Q1，GBD数据库最新文章解读

文章题目&#xff1a;Global burden, subtype, risk factors and etiological analysis of enteric infections from 1990-2021: population based study DOI&#xff1a;10.3389/fcimb.2025.1527765 中文标题&#xff1a;1990-2021 年肠道感染的全球负担、亚型、危险因素和病因…...

编程日记 2025/6/27 0:26:22

数字孪生技术：开启未来的“镜像”技术

想象一下&#xff0c;你拥有一个与现实世界一模一样的 “数字分身”&#xff0c;它不仅长得像你&#xff0c;行为举止、思维方式也和你毫无二致&#xff0c;甚至能提前预知你的下一步行动。这听起来像是科幻电影里的情节&#xff0c;但数字孪生技术却让它在现实中成为了可能。数…...

编程日记 2025/6/26 22:22:40

Java 序列化（Serialization）

一、理论说明 1. 序列化的定义 Java 序列化是指将对象转换为字节流的过程&#xff0c;以便将其存储到文件、数据库或通过网络传输。反序列化则是将字节流重新转换为对象的过程。通过实现java.io.Serializable接口&#xff0c;类可以被标记为可序列化的&#xff0c;该接口是一…...

编程日记 2025/6/26 3:39:46

Python解析Excel入库如何做到行的拆分

我们读取解析Excel入库经常会遇到这种场景&#xff0c;那就是行的拆分&#xff0c;如图&#xff1a; 比如我们入库&#xff0c;要以name为主键&#xff0c;可是表格name的值全是以逗号分割的多个&#xff0c;这怎么办呢&#xff1f;这就必须拆成多行了啊。 代码如下&#xff…...

编程日记 2025/6/24 8:35:45

信创国产化监控 | 达梦数据库监控全解析

达梦数据库&#xff08;DM Database&#xff09;是国产数据库的代表产品之一&#xff0c;在政府、金融、电信、能源等多个关键行业应用广泛&#xff0c;它具有高兼容性、高安全性、高可用性、高性能、自主可控等特点。随着国产化替代进程加速&#xff0c;达梦数据库在关键信息基…...

编程日记 2025/6/21 5:23:07

Parsec解决PnP连接失败的问题

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、准备环境二、DMZ三、端口映射1.Parsec设置固定端口2.路由器设置端口转发3.重启被控端Parsec四、多少一句1.有光猫管理员账号2.没有光猫管理员账号总结 前言…...

编程日记 2025/6/25 8:44:48

LLM笔记（二）LLM数据基础

核心目标: 构建 LLM 的数据基础&#xff0c;将原始文本转化为模型可处理的、包含丰富语义和结构信息的数值形式。 一、 环境与库准备 (Environment & Libraries): 必要库确认: 在开始之前&#xff0c;确保 torch (PyTorch深度学习框架) 和 tiktoken (OpenAI的高效BPE分词…...

编程日记 2025/6/25 15:49:01

让三个线程（t1、t2、t3）按顺序依次打印 A、B、C

public class ThreadWait {private static final Object lock = new Object();private static boolean t1Output=true;private static boolean t2Output=false;private static boolean t3Output=false;public static void main(String[] args) {//线程1new Thread(new Runnable…...

编程日记 2025/6/24 10:25:34

2、ubantu系统配置OpenSSH | 使用vscode或pycharm远程连接

1、OpenSSH介绍 OpenSSH&#xff08;Open Secure Shell&#xff09;是一套基于SSH协议的开源工具&#xff0c;用于在计算机网络中提供安全的加密通信。它被广泛用于远程系统管理、文件传输和网络服务的安全隧道搭建&#xff0c;是保护网络通信免受窃听和攻击的重要工具。 1.1…...

编程日记 2025/6/22 9:10:28

idea启动报错：java: 警告: 源发行版 11 需要目标发行版 11（亲测解决）

引起原因 idea的jdk没有替换干净 1.配置project file–Project Structrue–Project 2.配置Modules-Sources file–Project Structrue–Modules-Sources 改为jdk11 3.配置Modules-Dependencies file–Project Structrue–Modules-Dependencies...

编程日记 2025/6/24 4:28:14