一、项目简介

麻省理工学院媒体实验室（MIT Media Lab）的研究人员开源了一个虚拟角色生成工具。该工具结合了面部、手势、语音和动作领域的人工智能模型，可用于创建各种音频和视频输出，一举登上《Nature Machine Intelligence》。

该项目主要用于音频或视频驱动视频，暂不支持文本驱动视频。主要用于医疗视频或其他视频通话时保护个人隐私视频驱动视频，使著名的历史或现代人栩栩如生。

项目地址：https://github.com/mitmedialab/AI-generated-characters

二、原理简介

1. Character ：可选择给定模板人物，也可自定义上传人物照片（单张图片）。
2. Inputs：可录音，上传音频，以及上传视频。

首先使用 first-order-model 生成动态视频，然后通过 Wav2Lip 生成嘴型。

• 若 Inputs 为音频，则调用案例视频驱动 Character 生成相应的动态视频，然后使用 inference.py 生成嘴型。
• 若 Inputs 为视频，则使用该视频作为驱动生成动态视频，取出视频音轨再合并音视频。

三、代码实现

1. 数据准备

下载 first-order-model & Wav2Lip 以及人物图片。

2. 函数定义

• 定义一些通用函数，比如选择/上传人物照片，记录/上传音频，上传视频，以及定义相关功能函数等。
• 函数 animate_video 定义了，从 first-order-model 项目的 demo.py 文件里导入功能
  make_animation，将人物照片和驱动视频缩放至256x256，最后保存动态视频
  /content/vidvid.mp4（256x256，30fps）
  

def animate_video(img_filename, vid_filename):
   from demo import make_animation
   from demo import load_checkpoints
   # Resize image and video to 256x256
   source_image=resize(source_image, (256, 256))[..., :3]
   driving_video=[resize(frame, (256, 256))[..., :3] for frame in driving_video]
   # Make Animation
   predictions=make_animation(source_image, driving_video, generator, kp_detector, relative=True,adapt_movement_scale=False)
   #save resulting video
   imageio.mimsave('/content/vidvid.mp4', [img_as_ubyte(frame) for frame in predictions], fps=30)

3. 人物选择/上传

• 选择模板人物或者自定义上传人物照片（单张图片）。
• 模板人物：[“Van Gogh”, “Mona Lisa”, “Einstein”, “Lincoln”, “Nietzsche”, “Sokrates”]。
• 自定义上传的人物图片必须宽高相等。
  

4. 输入驱动选择/上传

有三种方式输入驱动，分别是录音，上传音频，和上传视频。

5. 视频生成

首先使用 animate_video 生成动态视频。

• 若前一步骤为音频输入，animate_video 所用的表情驱动为默认案例视频；
• 若前一步骤为视频输入，animate_video 所用的表情驱动则为该视频。
  

video_driver = "/content/driving_video.mp4"

然后通过 Wav2Lip 生成嘴型。

• 若前一步骤为音频输入，则用 inference.py 生成嘴型。
• 若前一步骤为视频输入，则先取出视频音轨再合并音视频。

参考资料
https://news.mit.edu/2021/ai-generated-characters-for-good-1216
https://www.nature.com/articles/s42256-021-00417-9
https://www.media.mit.edu/articles/characters-for-good-created-by-artificial-intelligence/