前言

为什么要写这本书

小时候对机器人和数字分身的向往就像一颗神秘的种子，悄然扎根在我心中，孕育出无尽的梦想。这份对科技的热爱犹如生命力顽强的野草，随着时间的流逝，在我心中茁壮成长，推动我在成长的道路上不断探寻计算机科学的奥秘。时光流转，如今，当我与孩子们一同在机器人编程的世界里遨游时，心中燃起的热情仿佛又将我带回童年。《哈利波特》里的赫敏使用时间转换器的情景，激发了我对能同时处理多项任务的数字分身的无限向往。在AI领域工作的我，时常幻想拥有一个数字人替身，在我忙碌时它能替我工作和学习，让我有更多的时间去追求那些尚未实现的梦想。

技术的飞速发展让我意识到，那些曾经只存在于想象中的场景，如今正逐渐变为现实。AIGC（人工智能生成内容）时代的到来，为虚拟数字人（简称数字人）的发展提供了前所未有的广阔天地。我深信，只要我们保持对知识的渴望，不断深入研究，那些看似遥不可及的梦想终将成为可能。正是这种对未来的憧憬和对技术的追求，促使我决定撰写本书。

我希望本书能够为那些对数字人技术充满好奇和热情的读者提供一个详尽的指南。从数字人的定义、发展历史到分类，从系统架构到算法实现，再到应用实践和未来展望，我致力于构建一套完整的知识体系，让读者能够从零开始，逐步掌握构建数字人的核心技能。我希望通过本书帮助读者更好地理解和应用这一前沿技术。

市场分析报告显示，数字人产业正迎来爆发式增长，预计到2028年，全球数字人产业规模将达到5047.6亿美元。这一巨大的市场潜力不仅为数字人技术的发展提供了广阔的空间，也为相关领域的专业人士带来了前所未有的机遇。作为国内少有的全面介绍数字人技术的图书，我相信本书将成为读者宝贵的参考资料，帮助他们在这一新赛道上抢占先机。

本书内容系统、前沿，兼顾实战性。我结合自己在数字人相关领域的多年研究和实践经验，以及对国内外预训练语言模型的深入分析来讲解相关内容。每个技术点都配有详细的代码实现，确保读者能够快速上手，将理论知识转化为实际操作能力。同时，本书也对数字人技术的未来发展趋势进行了探讨，为读者描绘一个充满希望的技术蓝图。

作为笔者，我深知自己在数字人领域的探索之路还很长。我希望通过本书与读者分享我的知识和经验，同时也期待与读者一起见证数字人技术如何改变我们的世界。让我们一起迎接这个充满无限可能的新时代。

读者对象

本书适合以下读者阅读。

● 数字人技术开发者。他们可通过本书了解数字人技术实现的方方面面，包括人脸建模、姿态映射、语音合成等的算法实现，以及云服务设计、多模态融合等系统的构建过程，也可借助书中代码案例进行二次开发。

● AI算法工程师。他们可通过本书了解多种前沿AI算法（如GAN、Transformer和迁移学习等）在数字人场景下的运用，进一步提高自己的实战能力，为构建数字人贡献算法创新成果。

● 计算机视觉和多媒体处理开发者。他们可通过本书了解数字人最新视觉和语音技术，加深对人脸识别、情感分析和语音合成等技术的理解。

● 产品经理。他们可通过本书了解数字人技术的应用场景和实现方案，学习如何将技术能力转化为数字人产品，为企业数字人战略决策提供支持。

● 对数字人技术感兴趣的公众。他们可通过本书全方位了解数字人技术的发展现状、应用场景和技术原理等，形成系统性认知，明晰技术发展带来的机遇与挑战。

如何阅读本书

本书是为那些渴望深入了解和实践数字人技术的读者量身定制的指南。本书分为3部分：技术基础、应用实践和展望未来。

在技术基础部分，首先介绍了数字人的定义、发展历程、分类及应用场景（第1章）。然后深入探讨了数字人系统的架构设计（第2章），包括系统的模块构成、多模态信息融合流程及数据表示方式等。视觉算法（第3章）和语音合成（第4章）是数字人的核心技术，这两章深入解析了相关的技术原理，并给出了示例代码。语义理解（第5章）和知识表示（第6章）则是数字人理解世界和表达自我的关键，这两章探讨了这些技术如何使数字人更加智能和富有表现力。

应用实践部分带领读者深入探索数字人的创作流程，从内容策划、角色建模到交互设计，每一步都有详细讲解（第7章）。此外，在这一部分还讨论了数字人身份认知（第8章）和技术规范（第9章），这些都是数字人应用实践必须掌握的知识。

在展望未来部分，探讨了数字人技术的未来发展方向（第10章）。

为了让阅读效果最大化，建议读者根据自己的兴趣和需求选择合适的章节。如果你是数字人技术的初学者，可以从技术基础部分开始，逐步了解数字人的整体架构。如果你已经具备一定的基础知识，可以直接跳转到应用实践部分，通过案例学习来提升自己的技能。如果你对行业趋势感兴趣，展望未来部分将为你提供一些洞见。

勘误和支持

在撰写本书的过程中，我深知自己的知识和经验有限，加之时间紧迫，书中可能存在疏漏或不足之处。我恳请读者提出宝贵的批评和建议，助我不断改进。为了便于读者实践和学习，书中的所有源代码已在GitHub（https://github.com/fjibj/from_0_to_1）上公开，我会持续更新和修正，确保内容的准确性和实用性。我满怀期待地将本书呈现给读者，不仅希望能够获得读者的认可，更希望能够与读者建立长久的友谊。如果读者有任何问题和建议，欢迎与我联系（电子邮件：fjibj@hotmail.com)，期待得到真挚的反馈。

致谢

衷心感谢所有在数字人领域做出突破性贡献的专家、学者，以及对开源数字人项目贡献力量的团队和个人，正是你们的卓越成就为我撰写本书提供了基础和信心。

感谢微信群“数字人技术&应用交流”和“AIGC精英分队”中每一位充满创意和活力的朋友——卡兹克、鲜虾包、Tiger虎、JessyJang、Liszt、罗冬琴、april、居居Jane、Arthur、Shane、ruochequ、Ohthreemao、展翅高飞2023、anstonxfang、Lois、技创未来、Stephen hou、99 = Jojo 99Ai、高建强、Levis Li、daveliu、尤金、火凤凰、郭涛、Fay数字人开源项目-郭泽斌、硅基智造-叶楠、Linus刘伟、StarRing，以及这个仓促写就的名单之外的更多朋友。谢谢你们给予我的支持和帮助，和你们在一起，我感受到了对数字人和AIGC的无尽热爱，真的超级开心！

感谢人民邮电出版社的编辑杨绣国老师，感谢您的魄力和远见，在这半年多的时间中始终支持我的写作，您的鼓励和帮助引导我顺利完成全部书稿。

最后，我要向我的父亲、母亲、哥哥、弟弟、妻子、孩子及所有亲戚表达我最深的感激之情，你们一直以来的培养和鞭策，让我有了信心和力量，使我能够勇往直前！

谨以此书，献给我最亲爱的家人与朋友，你们是我奋斗路上坚强的后盾。

方进（fjibj）

中国南京，2024年8月