FantasyPortrait：單張靜態(tài)圖像生成多角色的情感化面部動畫

FantasyPortrait于2025-07-23發(fā)布在Ai產(chǎn)品

FantasyPortrait 是阿里巴巴高德地圖團(tuán)隊(duì)和北京郵電大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的框架，可以從單張靜態(tài)圖像生成多角色的情感化面部動畫。它通過隱式特征提取復(fù)雜表情，替代傳統(tǒng)幾何先驗(yàn)，提升跨身份遷移能力，并利用掩碼交叉注意力機(jī)制避免多角色間的特征干擾。此外，它還支持多風(fēng)格角色適配、零樣本動物動畫生成以及低資源音頻驅(qū)動等功能，適用于數(shù)字人、虛擬偶像、游戲 NPC 等領(lǐng)域，代碼已在 GitHub 開源。

核心功能

?隱式表情增強(qiáng)學(xué)習(xí)：通過隱式特征提取復(fù)雜表情，如唇部運(yùn)動和情感表達(dá)，替代傳統(tǒng)顯式幾何先驗(yàn)，提升跨身份遷移能力。

?掩碼交叉注意力機(jī)制：為多角色生成獨(dú)立表情控制區(qū)域，避免特征干擾，實(shí)現(xiàn)“一人一頻道”的協(xié)調(diào)動畫。

?多模態(tài)擴(kuò)展性：支持文本和音頻驅(qū)動，例如用 Whisper 編碼音頻生成口型動畫，僅需少量數(shù)據(jù)微調(diào)即可適配多語言。

?數(shù)據(jù)集與評估基準(zhǔn)：構(gòu)建了 Multi-Expr 數(shù)據(jù)集（3 萬 + 高質(zhì)量多角色視頻）和 ExprBench 基準(zhǔn)，推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

方法設(shè)計(jì)方面：

?雙階段訓(xùn)練策略：先通過 UNet 編碼表情特征，再通過擴(kuò)散變換器解碼動畫序列。

?多角色控制模塊：通過特征掩碼隔離不同角色的驅(qū)動信號，保持時間維度的一致性。

數(shù)據(jù)集與評估基準(zhǔn)：

?Multi-Expr 數(shù)據(jù)集：包含超過 50 萬幀的多視角表情數(shù)據(jù)，是首個多角色動畫數(shù)據(jù)集。

?ExprBench 評估基準(zhǔn)：用于訓(xùn)練和評估多角色肖像動畫。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：

?跨驅(qū)動重演任務(wù)：相比 StyleHEAT、PIRender 等方法，F(xiàn)ID 指標(biāo)提升 41.7%。

?多角色動畫生成場景：用戶偏好率高達(dá) 83.5%，能準(zhǔn)確生成眼部微顫、不對稱嘴角運(yùn)動等細(xì)微表情。

應(yīng)用場景包括：

?多角色動畫：支持用多個單人視頻或單個多人視頻驅(qū)動多個角色，生成詳細(xì)表情和逼真肖像動畫。

?多樣化角色風(fēng)格：能生成動態(tài)、富有表現(xiàn)力且自然逼真的多樣化風(fēng)格動畫。

?動物動畫：雖未在動物數(shù)據(jù)集上明確訓(xùn)練，但在動物動畫任務(wù)上泛化能力強(qiáng)。

?音頻驅(qū)動肖像動畫：通過音頻編碼和基于 Transformer 的網(wǎng)絡(luò)將音頻特征映射到潛在驅(qū)動表示，實(shí)現(xiàn)音頻驅(qū)動的肖像動畫，少量訓(xùn)練樣本下即可實(shí)現(xiàn)良好音視頻對齊。

關(guān)鍵問題解答：

技術(shù)突破有哪些？
答：一是增強(qiáng)表達(dá)隱式控制，通過隱式面部表示學(xué)習(xí)細(xì)粒度表情特征，提升嘴部動作和情感表達(dá)建模能力；二是多角色掩碼交叉注意力，獨(dú)創(chuàng)掩碼式交叉注意機(jī)制，實(shí)現(xiàn)多角色獨(dú)立控制與協(xié)同生成，解決角色間特征干擾問題。
功能特點(diǎn)有哪些？
答：包括多角色同步驅(qū)動，支持用單個或多個單人視頻、一段多人視頻同步驅(qū)動多個角色；多風(fēng)格角色適配，能為不同藝術(shù)風(fēng)格角色生成動態(tài)流暢、生動自然且風(fēng)格統(tǒng)一的視頻；零樣本動物動畫，未經(jīng)專門訓(xùn)練仍有卓越生成能力；低資源音頻驅(qū)動，可擴(kuò)展為音頻驅(qū)動框架，利用 Whisper 編碼音頻，通過輕量級 Transformer 網(wǎng)絡(luò)將音頻特征映射到潛在驅(qū)動空間。
有哪些應(yīng)用價(jià)值？
答：在影視制作中，能讓獨(dú)立動畫師輕松生成群戲表演；在游戲領(lǐng)域，可使 NPC 展現(xiàn)千人千面的微表情；在虛擬直播中，能讓多角色互動更鮮活自然。