Обзор

Runtime MetaHuman Lip Sync — это плагин, который обеспечивает синхронизацию губ в реальном времени, в автономном режиме и на различных платформах как для MetaHuman, так и для собственных персонажей. Он позволяет анимировать губы персонажа в ответ на аудиовход из различных источников, включая:
- Ввод с микрофона через захватываемую звуковую волну от Runtime Audio Importer
- Синтезированная речь от Runtime Text To Speech или Runtime AI Chatbot Integrator
- Потоковые или импортированные аудиоданные в нескольких форматах через Runtime Audio Importer
- Любые аудиоданные в формате float PCM (массив сэмплов с плавающей запятой)
Плагин внутренне генерирует виземы (визуальные представления фонем) на основе аудиовхода. Поскольку он работает напрямую с аудиоданными, а не с текстом, плагин поддерживает многоязычный ввод, включая, но не ограничиваясь: английский, испанский, французский, немецкий, японский, китайский, корейский, русский, итальянский, португальский, арабский и хинди. Поддерживается буквально любой язык, поскольку липсинк генерируется на основе фонем аудио, а не языко-зависимой обработки текста.
Standard Model создает 14 визем и выполняет анимацию синхронизации губ с использованием предопределенного ассета позы. В отличие от него, Realistic Models (эксклюзивно для персонажей на базе MetaHuman и ARKit) генерируют 81 изменение лицевых контролов без использования предопределенного ассета позы, что обеспечивает значительно более реалистичную лицевую анимацию.
Совместимость персонажей
Несмотря на название, Runtime MetaHuman Lip Sync работает с широким спектром персонажей, а не только с MetaHumans:
Популярные коммерческие системы персонажей
- Daz Genesis 8/9 персонажи
- Reallusion Character Creator 3/4 (CC3/CC4) персонажи
- Mixamo персонажи
- ReadyPlayerMe аватары
Поддержка стандартов анимации
- FACS-системы блендшейпов
- Стандарт блендшейпов Apple ARKit
- Наборы фонем Престона Блэра
- Фонемные системы 3ds Max
- Любой персонаж с пользовательскими морф-таргетами для мимики
Для персонажей, не являющихся MetaHuman, использующих Standard Model, см. Руководство по настройке пользовательского персонажа. Для персонажей на основе ARKit, использующих Realistic Models, см. Выбор набора морф-целей.
Предпросмотр анимации
Посмотрите эти короткие анимации, чтобы увидеть качество анимации синхронизации губ, создаваемой плагином для разных типов персонажей и моделей:
Основные возможности
- Синхронизация губ в реальном времени с микрофонного входа
- Поддержка автономной обработки аудио
- Кроссплатформенная совместимость с поддержкой платформ для конкретных моделей
- Поддержка множества систем персонажей и стандартов анимации
- Гибкое сопоставление визем для пользовательских персонажей
- Универсальная поддержка языков — работает с любым разговорным языком посредством анализа аудио
- Анимация лица с учётом настроения для повышения выразительности
- Настраиваемые типы вывода (управление всем лицом или только ртом)
- Необязательные вспомогательные инструменты анимации глаз для моргания и отслеживания взгляда
Модели синхронизации губ
Плагин предлагает несколько моделей липсинка для различных потребностей проекта:
- Стандартная модель
- Реалистичная модель
- Реалистичная модель с поддержкой настроения
Стандартная модель липсинка обеспечивает эффективную кроссплатформенную производительность и широкую совместимость с персонажами:
- Работает с MetaHumans и всеми типами пользовательских персонажей
- Оптимизировано для работы в реальном времени
- Сниженные требования к ресурсам
- Поддержка платформ: Windows, Android, платформы на базе Android (включая Meta Quest)
Чтобы использовать Standard Model, вам необходимо установить дополнительный плагин расширения. См. раздел «Предварительные требования» для инструкций по установке.
Реалистичная модель синхронизации губ обеспечивает повышенную визуальную достоверность специально для персонажей MetaHuman:
- Совместим с персонажами на основе MetaHuman и ARKit с продвинутой лицевой анимацией (81 лицевой контрол)
- Более высокое визуальное качество с более естественными движениями рта
- Несколько более высокие требования к производительности
- Потоковая обработка аудио для приложений реального времени
- Идеально подходит для кинематографических сцен и взаимодействий с персонажами крупным планом
- Три уровня оптимизации: Original, Semi-Optimized и Highly Optimized
- Настраиваемые наборы морф-таргетов (см. Выбор набора морф-таргетов)
- Поддерживаемые платформы: Windows, Mac, iOS, Linux, Android, платформы на основе Android (включая Meta Quest)
Realistic Model входит в основной плагин и не требует дополнительных расширений для использования.
Реалистичная модель с поддержкой настроения обеспечивает анимацию лица с учетом эмоций для персонажей MetaHuman:
- Совместим с персонажами на основе MetaHuman и ARKit, с лицевой анимацией, реагирующей на настроение (81 лицевой контрол)
- 12 различных типов настроения (Нейтральное, Радостное, Грустное, Уверенное и т. д.)
- Настраиваемая интенсивность настроения (от 0.0 до 1.0)
- Регулируемое время упреждения для улучшенной синхронизации (от 20 мс до 200 мс)
- Выбираемые типы вывода: контролы всего лица или только рта
- Потоковая обработка аудио для приложений реального времени
- Настраиваемые наборы морф-таргетов (см. Выбор набора морф-таргетов)
- Поддержка платформ: Windows, Mac, iOS, Linux, Android, платформы на основе Android (включая Meta Quest)
Mood-Enabled Realistic Model входит в основной плагин и не требует дополнительных расширений для использования.
Вы можете выбрать подходящую модель в зависимости от требований вашего проекта к производительности, совместимости персонажей, визуальному качеству, целевой платформе и необходимым функциям.
Как это работает
Плагин обрабатывает аудиовход следующим образом:
- Аудиоданные принимаются в виде float формата PCM с указанными каналами и частотой дискретизации
- Плагин обрабатывает аудио, генерируя данные управления лицевой анимацией или виземы в зависимости от модели
- Для моделей с поддержкой настроения эмоциональный контекст применяется к лицевой анимации
- Данные анимации управляют движениями лица персонажа в реальном времени
Архитектура производительности
Runtime MetaHuman Lip Sync использует инференс только на CPU, обеспечивая стабильные результаты липсинка с низкой задержкой, подходящие для приложений реального времени. По умолчанию плагин выполняет обработку липсинка каждые 10 миллисекунд (настраивается — см. Конфигурация плагина для всех доступных настроек, включая Размер блока обработки, количество потоков и другие параметры производительности).
Обзор архитектуры модели
Модели синхронизации губ используют компактную нейронную сеть на основе трансформера, которая обрабатывает аудио через анализ мел-спектрограмм. Эта легковесная архитектура специально разработана для работы в реальном времени с эффективным инференсом на CPU и минимальным потреблением памяти.
Почему инференс на CPU?
Для небольших частых операций инференса, таких как синхронизация губ в реальном времени, обработка на CPU обеспечивает лучшие характеристики задержки, чем GPU. При размере пакета 1 и интервалах инференса 10–100 мс накладные расходы GPU на передачу по PCIe и запуск ядер часто превышают фактическое время вычислений. Кроме того, в игровых движках GPU уже загружен рендерингом, шейдерами и физикой, что создаёт конкуренцию за ресурсы и вызывает непредсказуемые скачки задержки.
Аппаратная совместимость
Плагин эффективно работает на большинстве процессоров среднего уровня и выше, не требуя выделенного графического оборудования, обеспечивая производительность в реальном времени на настольных, мобильных и VR-платформах. Для более слабого оборудования вы можете изменить Тип модели на Semi-Optimized или Highly Optimized либо увеличить Размер блока обработки, чтобы сохранить производительность в реальном времени с немного сниженной отзывчивостью.
Быстрый старт
Вот базовая настройка для включения липсинка на вашем персонаже:
- Для персонажей MetaHuman следуйте Руководству по настройке
- Для пользовательских персонажей следуйте Руководству по настройке пользовательских персонажей
- Выберите и настройте предпочтительную модель синхронизации губ
- Настройте обработку аудиовхода в вашем Blueprint
- Подключите соответствующий узел синхронизации губ в Animation Blueprint
- Воспроизведите аудио и увидите, как ваш персонаж анимируется синхронно
Необязательная анимация глаз
Плагин также включает дополнительные вспомогательные функции для автоматического моргания и отслеживания взгляда у MetaHumans. Они не зависят от липсинка и могут использоваться отдельно или накладываться поверх него. См. Вспомогательные функции анимации глаз.
Дополнительные ресурсы
📦 Загрузки и ссылки
Демо-проекты:
Доступны два готовых к использованию демо-проекта — см. отдельную страницу Демо-проекты с полными подробностями, материалами для загрузки и пошаговыми руководствами:
- Полный диалоговый NPC-процесс с AI - распознавание речи + LLM-чатбот + TTS + липсинк
- Базовое демо липсинка - ввод с микрофона, аудиофайлы, TTS
Обе демо-версии кроссплатформенные (Windows, Mac, Linux, iOS, Android, Meta Quest) и поставляются в виде собранных сборок и полных исходных проектов UE 5.6+.
🎥 Видеоуроки
Избранные демо:
Обучающие материалы по реалистичной модели (высокое качество):
- Высококачественный липсинк из аудиофайла/буфера](https://www.youtube.com/watch?v=-ezzVg9Tkck)
- Высококачественный липсинк с управлением настроением и локальным TTS
- Высококачественный липсинк с ElevenLabs и OpenAI TTS
- Высококачественный липсинк с микрофона в реальном времени
- Высококачественный липсинк для персонажей ARKit
Уроки по стандартной модели:
- Стандартная синхронизация губ с живого микрофона
- Стандартная синхронизация губ с локальным синтезом речи
- Стандартная синхронизация губ с ElevenLabs и OpenAI TTS
Общая настройка:
- Добавление пользовательского персонажа MetaHuman в демонстрационный проект
- Обучающее видео по настройке
- Моргание глаз MetaHuman и отслеживание камеры
- Совмещение с анимациями лица и тела
- Разбор демонстрационного проекта (старая версия)
💬 Поддержка
- Индивидуальная разработка: [email protected] (индивидуальные решения для команд и организаций)