Tổng quan

Runtime MetaHuman Lip Sync là một plugin cho phép đồng bộ khẩu hình miệng theo thời gian thực, ngoại tuyến và đa nền tảng cho cả MetaHuman và các nhân vật tùy chỉnh. Nó cho phép bạn tạo hoạt ảnh khẩu hình miệng của nhân vật phản hồi theo đầu vào âm thanh từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:
- Đầu vào micro qua Runtime Audio Importer's sóng âm có thể thu được
- Giọng nói tổng hợp từ Runtime Text To Speech hoặc Runtime AI Chatbot Integrator
- Dữ liệu âm thanh phát trực tuyến hoặc nhập vào ở nhiều định dạng qua Runtime Audio Importer
- Bất kỳ dữ liệu âm thanh nào ở định dạng PCM float (một mảng các mẫu dấu phẩy động)
Plugin nội bộ tạo viseme (biểu diễn trực quan của âm vị) dựa trên đầu vào âm thanh. Vì hoạt động trực tiếp với dữ liệu âm thanh thay vì văn bản, plugin hỗ trợ đầu vào đa ngôn ngữ bao gồm nhưng không giới hạn ở tiếng Anh, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Pháp, tiếng Đức, tiếng Nhật, tiếng Trung, tiếng Hàn, tiếng Nga, tiếng Ý, tiếng Bồ Đào Nha, tiếng Ả Rập và tiếng Hindi. Về cơ bản, mọi ngôn ngữ đều được hỗ trợ vì khớp môi được tạo từ âm vị âm thanh thay vì xử lý văn bản theo ngôn ngữ cụ thể.
Mô hình Chuẩn tạo ra 14 viseme và thực hiện hoạt ảnh đồng bộ môi bằng cách sử dụng tệp tư thế được xác định trước. Ngược lại, Mô hình Chân thực (độc quyền cho các nhân vật dựa trên MetaHuman và ARKit) tạo ra 81 thay đổi điều khiển khuôn mặt mà không phụ thuộc vào tệp tư thế được xác định trước, mang lại hoạt ảnh khuôn mặt chân thực hơn đáng kể.
Tính tương thích của nhân vật
Mặc dù có tên gọi như vậy, Runtime MetaHuman Lip Sync hoạt động được với nhiều dạng nhân vật khác ngoài MetaHuman:
Các Hệ Thống Nhân Vật Thương Mại Phổ Biến
- Daz Genesis 8/9 nhân vật
- Reallusion Character Creator 3/4 (CC3/CC4) nhân vật
- Mixamo nhân vật
- ReadyPlayerMe hình đại diện
Hỗ trợ Chuẩn Hoạt ảnh
- Hệ thống blendshape dựa trên FACS
- Tiêu chuẩn blendshape Apple ARKit
- Bộ âm vị Preston Blair
- Hệ thống âm vị 3ds Max
- Bất kỳ nhân vật nào có mục tiêu biến dạng tùy chỉnh cho biểu cảm khuôn mặt
Đối với các nhân vật không phải MetaHuman sử dụng Mô hình Chuẩn, hãy xem Hướng dẫn Thiết lập Nhân vật Tùy chỉnh. Đối với các nhân vật dựa trên ARKit sử dụng Mô hình Chân thực, hãy xem Lựa chọn Bộ Mục tiêu Biến dạng.
Xem trước Hoạt ảnh
Hãy xem các đoạn hoạt ảnh ngắn này để thấy chất lượng hoạt ảnh đồng bộ khẩu hình (lip sync) do plugin tạo ra trên nhiều loại nhân vật và mô hình khác nhau:
Tính năng chính
- Đồng bộ khớp môi thời gian thực từ đầu vào micro
- Hỗ trợ xử lý âm thanh ngoại tuyến
- Tương thích đa nền tảng với hỗ trợ nền tảng cụ thể theo từng mô hình
- Hỗ trợ nhiều hệ thống nhân vật và tiêu chuẩn hoạt ảnh
- Ánh xạ viseme linh hoạt cho các nhân vật tùy chỉnh
- Hỗ trợ ngôn ngữ phổ quát - hoạt động với mọi ngôn ngữ nói thông qua phân tích âm thanh
- Hoạt ảnh khuôn mặt nhận biết cảm xúc để tăng cường biểu cảm
- Loại đầu ra có thể cấu hình (điều khiển toàn bộ khuôn mặt hoặc chỉ miệng)
- Hỗ trợ hoạt ảnh mắt tùy chọn cho chớp mắt và theo dõi ánh nhìn
Các mô hình Lip Sync
Plugin cung cấp nhiều mô hình đồng bộ môi (lip sync) để phù hợp với các nhu cầu khác nhau của dự án:
- Mô hình Chuẩn
- Mô hình Chân thực
- Mô hình Hiện thực Hỗ trợ Cảm xúc
Mô hình đồng bộ môi tiêu chuẩn mang lại hiệu suất đa nền tảng hiệu quả với khả năng tương thích nhân vật rộng rãi:
- Hoạt động với MetaHumans và tất cả các loại nhân vật tùy chỉnh
- Tối ưu hóa cho hiệu suất thời gian thực
- Yêu cầu tài nguyên thấp hơn
- Hỗ trợ nền tảng: Windows, Android, các nền tảng dựa trên Android (bao gồm Meta Quest)
Để sử dụng Mô hình Chuẩn, bạn cần cài đặt một plugin mở rộng bổ sung. Xem Phần Điều kiện Tiên quyết để biết hướng dẫn cài đặt.
Mô hình khớp môi chân thực mang lại độ trung thực hình ảnh cao hơn, được thiết kế riêng cho các nhân vật MetaHuman:
- Tương thích với các nhân vật MetaHuman và dựa trên ARKit với hoạt ảnh khuôn mặt nâng cao (81 điều khiển khuôn mặt)
- Chất lượng hình ảnh cao hơn với chuyển động miệng tự nhiên hơn
- Yêu cầu hiệu suất cao hơn một chút
- Xử lý âm thanh trực tuyến cho các ứng dụng thời gian thực
- Lý tưởng cho trải nghiệm điện ảnh và tương tác nhân vật cận cảnh
- Ba mức tối ưu hóa: Gốc, Bán Tối Ưu và Tối Ưu Cao
- Bộ mục tiêu biến dạng có thể cấu hình (xem Lựa Chọn Bộ Mục Tiêu Biến Dạng)
- Hỗ trợ nền tảng: Windows, Mac, iOS, Linux, Android, các nền tảng dựa trên Android (bao gồm Meta Quest)
Mô hình Hiện thực được bao gồm trong plugin chính và không yêu cầu bất kỳ tiện ích mở rộng bổ sung nào để sử dụng.
Mô hình thực tế có khả năng nhận biết tâm trạng cung cấp hoạt ảnh khuôn mặt nhận biết cảm xúc cho các nhân vật MetaHuman:
- Tương thích với các nhân vật MetaHuman và dựa trên ARKit với hoạt ảnh khuôn mặt phản ứng theo tâm trạng (81 điều khiển khuôn mặt)
- 12 loại tâm trạng khác nhau (Trung tính, Vui vẻ, Buồn bã, Tự tin, v.v.)
- Cường độ tâm trạng có thể cấu hình (0.0 đến 1.0)
- Thời gian dự đoán có thể điều chỉnh để cải thiện đồng bộ hóa (20ms đến 200ms)
- Các loại đầu ra có thể chọn: Điều khiển Toàn bộ Khuôn mặt hoặc Chỉ Miệng
- Xử lý âm thanh phát trực tuyến cho các ứng dụng thời gian thực
- Bộ mục tiêu biến dạng có thể cấu hình (xem Chọn Bộ Mục tiêu Biến dạng)
- Hỗ trợ nền tảng: Windows, Mac, iOS, Linux, Android, các nền tảng dựa trên Android (bao gồm Meta Quest)
Mô hình Hiện thực Hỗ trợ Cảm xúc được bao gồm trong plugin chính và không yêu cầu bất kỳ tiện ích mở rộng bổ sung nào để sử dụng.
Bạn có thể chọn mô hình phù hợp dựa trên yêu cầu dự án của mình về hiệu suất, khả năng tương thích nhân vật, chất lượng hình ảnh, nền tảng mục tiêu và nhu cầu tính năng.
Cách thức hoạt động
Plugin xử lý đầu vào âm thanh theo cách sau:
- Dữ liệu âm thanh được nhận dưới dạng định dạng PCM float với kênh và tần số lấy mẫu được chỉ định
- Plugin xử lý âm thanh để tạo ra dữ liệu điều khiển khuôn mặt hoặc viseme tùy thuộc vào mô hình
- Đối với các mô hình hỗ trợ cảm xúc, ngữ cảnh cảm xúc được áp dụng vào hoạt ảnh khuôn mặt
- Dữ liệu hoạt ảnh điều khiển chuyển động khuôn mặt của nhân vật theo thời gian thực
Kiến trúc Hiệu suất
Runtime MetaHuman Lip Sync sử dụng suy luận chỉ trên CPU để mang lại kết quả đồng bộ môi nhất quán, độ trễ thấp, phù hợp cho các ứng dụng thời gian thực. Theo mặc định, plugin thực hiện xử lý đồng bộ môi mỗi 10 mili giây (có thể điều chỉnh - xem Cấu hình Plugin để biết tất cả các cài đặt có sẵn bao gồm Kích thước Khối Xử lý, số lượng luồng và các tham số hiệu suất khác).
Tổng quan Kiến trúc Mô hình
Các mô hình đồng bộ khẩu hình sử dụng mạng nơ-ron dựa trên transformer nhỏ gọn, xử lý âm thanh thông qua phân tích phổ mel. Kiến trúc nhẹ này được thiết kế đặc biệt cho hiệu suất thời gian thực với khả năng suy luận CPU hiệu quả và dung lượng bộ nhớ tối thiểu.
Tại sao lại suy luận trên CPU?
Đối với các hoạt động suy luận nhỏ, thường xuyên như đồng bộ môi thời gian thực, xử lý bằng CPU mang lại đặc tính độ trễ tốt hơn so với GPU. Ở kích thước lô 1 với khoảng thời gian suy luận 10-100ms, chi phí GPU từ việc truyền PCIe và khởi chạy kernel thường vượt quá thời gian tính toán thực tế. Ngoài ra, trong các game engine, GPU vốn đã bị bão hòa bởi kết xuất, shader và vật lý, tạo ra sự tranh chấp tài nguyên dẫn đến các đột biến độ trễ khó dự đoán.
Tương thích Phần cứng
Plugin hoạt động hiệu quả trên hầu hết các CPU tầm trung và cao cấp mà không yêu cầu phần cứng đồ họa chuyên dụng, mang lại hiệu suất thời gian thực trên các nền tảng desktop, di động và VR. Đối với phần cứng yếu hơn, bạn có thể điều chỉnh Loại Mô Hình thành Bán Tối Ưu hoặc Tối Ưu Cao, hoặc tăng Kích Thước Khối Xử Lý để duy trì hiệu suất thời gian thực với độ phản hồi giảm nhẹ.
Hướng dẫn nhanh
Dưới đây là thiết lập cơ bản để kích hoạt đồng bộ khẩu hình (lip sync) cho nhân vật của bạn:
- Đối với nhân vật MetaHuman, hãy làm theo Hướng dẫn Thiết lập
- Đối với nhân vật tùy chỉnh, hãy làm theo Hướng dẫn Thiết lập Nhân vật Tùy chỉnh
- Chọn và cấu hình mô hình đồng bộ môi ưa thích của bạn
- Thiết lập xử lý đầu vào âm thanh trong Blueprint của bạn
- Kết nối nút đồng bộ môi phù hợp trong Animation Blueprint
- Phát âm thanh và xem nhân vật của bạn hoạt hình đồng bộ
Tùy chọn Hoạt ảnh Mắt
Plugin cũng bao gồm các công cụ hỗ trợ tùy chọn cho chớp mắt tự động và theo dõi ánh nhìn trên MetaHumans. Các tính năng này độc lập với đồng bộ môi và có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp chồng lên nhau. Xem Công cụ hỗ trợ hoạt ảnh mắt.
Tài nguyên bổ sung
📦 Tải xuống & Liên kết
Dự án Mẫu:
Hai dự án demo sẵn sàng sử dụng đã có sẵn - xem trang Dự án Demo chuyên dụng để biết chi tiết đầy đủ, các bản tải xuống và hướng dẫn:
- Quy trình NPC Hội thoại AI Đầy đủ - nhận dạng giọng nói + chatbot LLM + TTS + đồng bộ môi
- Bản demo Đồng bộ môi Cơ bản - đầu vào micrô, tệp âm thanh, TTS
Cả hai bản demo đều đa nền tảng (Windows, Mac, Linux, iOS, Android, Meta Quest) và được phân phối dưới dạng bản build đóng gói cùng các dự án mã nguồn đầy đủ cho UE 5.6+.
🎥 Video Hướng Dẫn
Các Bản Demo Nổi Bật:
Hướng dẫn Mô hình Chân thực (Chất lượng Cao):
- Khớp khẩu hình chất lượng cao từ tệp âm thanh/bộ đệm
- Khớp khẩu hình chất lượng cao với Kiểm soát cảm xúc & TTS cục bộ
- Khớp khẩu hình chất lượng cao với ElevenLabs & OpenAI TTS
- Khớp khẩu hình chất lượng cao qua micrô trực tiếp
- Khớp khẩu hình chất lượng cao cho nhân vật ARKit
Hướng dẫn Mô hình Chuẩn:
- Phát môi theo micro trực tiếp chuẩn
- Phát môi chuẩn với Chuyển văn bản thành giọng nói cục bộ
- Phát môi chuẩn với ElevenLabs & OpenAI TTS
Thiết lập chung:
- Thêm Nhân Vật MetaHuman Tùy Chỉnh vào Dự Án Demo
- Video hướng dẫn thiết lập
- Chớp Mắt MetaHuman & Theo Dõi Camera
- Hướng dẫn chi tiết dự án demo (phiên bản cũ)
💬 Hỗ trợ
- Phát triển tùy chỉnh: [email protected] (giải pháp phù hợp cho nhóm & tổ chức)