EchoMimic – 阿里推出的开源数字人项目，赋予静态图像以生动语音和表情

一、EchoMimic的定义

EchoMimic是由蚂蚁集团推出的一款基于音频驱动的人脸动作生成工具，它在数字人技术领域开辟了新方向。其独特之处在于整合了音频和面部特征两种驱动方式来生成动画，以创建出逼真、生动的视频内容，尤其是在将静态图片转化为具有生动语音和表情的数字人物方面表现出众。 EchoMimic利用先进的AI技术，基于深度学习中的多模态学习策略和创新训练方法。通过多模态学习能够融合音频和视觉数据，创新训练方法允许模型独立或结合使用音频和面部标志点数据，从而使生成的动画更加逼真、自然，解决了传统数字人技术面临的一些问题，如音频驱动不稳定，面部关键点驱动缺乏自然感等。例如，通过多模态学习后，动画不仅在视觉上与真人相似，在人物口型与语音内容上也能做到高度的同步。 EchoMimic还采用了面部标志点技术，面部标志点通常分布在眼睛、鼻子、嘴巴等关键部位，这些点能够帮助计算机更好地理解和模拟面部的动作和表情，使整个数字人物从表情到说话口型都很自然地复合真人交互逻辑。同时，这个项目采用预训练的模型，能够快速适应新的音频输入，并实时生成面部动画，这使得即使是生成较长时间或者较多人物的视频序列时，也能有很好的连续性。 此外，EchoMimic是一个开源项目，开源的性质有助于更多的开发者参与项目优化和开发，也有利于使用人群依据自己的需求调整使用，更有助于整个技术社区对数字人技术的深入探索。研发者希望通过开源让更多的开发者引入新思路，从而促使EchoMimic不断发展迭代。

二、EchoMimic的功能特点

（一）多模式驱动核心

• 音频驱动动画，唇音同步 EchoMimic能够出色地根据输入的音频生成人脸的动态视频，像唱歌、说话视频等类型。它生成的口型动作与语音达到完美匹配，大大提升了视频的真实性与表现力。这一功能得益于对输入音频进行深入解析，提取语音中的节奏、音调、强度等关键特征，以此精准地预测和生成与语音同步的口型动作与面部表情，好比是声音与面部动作之间建立了精确的对应关系。例如在制作口播视频时，输入的音频和生成的口型就像一个专业主播的播音一样自然同步，不会出现口型和语音的脱节现象，这为视频创作中人物的语言表达环节提供了高度自然的效果。
• 面部特征数据驱动人脸动态画面 可以根据指定的面部特征数据生成人脸的表情动作。运用高精度的面部识别算法对照片的面部标志点进行定位，如眼睛、鼻子、嘴巴等关键部位，依据这些部位的数据生成人物的表情动作。无论是作为单独的驱动方式，还是与音频驱动配合使用，都能使生成的视频中人物表情更加准确和多样化。
• 音频和姿势混合驱动 可以同时使用音频和面部特征数据制作出更加自然、生动的人脸动态画面。两种驱动元素相互配合又相互补充，这使得EchoMimic生成视频时能够更好的兼顾整体和细节。比如在制作一段虚拟主播跳舞并唱歌的视频，既能保证在唱歌部分口型与歌词的准确同步（音频驱动），又能使舞蹈动作拟合面部表情（姿势和面部特征数据驱动），让整个视频看起来像是一个鲜活的、真实的人物在进行表演。

（二）丰富的多语言和风格支持

• 跨语言能力 支持多种语言，包括中文普通话、英语等。这一特性使得不同地区、不同语言背景的用户均能够使用EchoMimic进行动画制作。例如国际市场中，英文内容的视频创作者，能够轻松把EchoMimic与自己创作的英文音频相结合，制作出生动的英文口播或者虚拟角色讲话、唱歌等视频内容。不同语言文本对应的语音内容，EchoMimic都可以准确的生成与之匹配的面部动画，显著拓展了其在全球范围内的应用可能性。
• 风格多样性 EchoMimic可以适应多种表演风格，涵盖日常对话、歌唱等不同风格类型。无论是制作轻松聊天氛围的动画场景，还是制作节奏感很强的歌唱动画场景，都可以通过EchoMimic便捷的实现。比如在虚拟歌手的制作中，不但能使歌手的口型与歌唱的音频匹配，而且可以根据歌曲风格调整表情动作，如摇滚主题下更加激昂的表情，民谣主题下更加舒缓的表情，为动画创作提供了更广阔的创意空间。

（三）用户友好的界面及操作流程

• WebUI和GradioUI操作界面 EchoMimic提供了直观的Web用户界面，用户无需具备复杂的编程知识，只要通过简单的参数调整便可轻松创建数字人动画。GradioUI也是一种操作界面，它们在整个操作过程中提供了极大的便利性，用户在操作时可以很清楚的看到各项参数调整后的实时或者阶段性结果，例如看到不同帧率下人物动态的流畅度差别等场景。

（四）其他功能特点

• 预训练和实时处理能力 EchoMimic使用在大量数据上预训练的模型，这使它能够快速适应新的音频输入，并能实时生成面部动画。一旦新的音频进入系统，其预训练模型中的算法就可以迅速行动，针对音频内容对应的面部动作、表情等进行快速的生成，及时性方面表现优秀。例如即时输入一段突然变化情绪的音频，EchoMimic也能快速根据之前预训练的算法逻辑生成对应的面部表情改变动画，就像配备了一个随时待命的智能面部动作导演一样。
• 动画稳定高效性 通过多模态学习策略，把音频和视觉信息深度融合，生成的动画稳定性很高，很好克服了传统音频驱动方法中的不稳定情况，同时提升了视频的自然度和表现力。这使得在长时间动画生成和在复杂音频环境下（如具有强节奏或者频繁音调波动的音频会对视频稳定性要求较高），仍然可以产生稳定良好效果的动画。
• 细节可定制化 用户可以对特定的面部标志进行编辑以实现想要的动画效果。用户如果对生成视频中的人物眼神方向、嘴角动作幅度有特殊需求，可以通过对一些具体的面部标志点进行编辑调整，从而达到定制面部动画细节的目标。使得EchoMimic在面对不同个性化、精细化的场景需求时能灵活应变，如创建具有特殊表情特效的动画或者对人物进行特定风格化的面部调整以配合整体创作思路时是非常有效的功能特性。

三、EchoMimic的使用场景

（一）娱乐领域

• 虚拟主播和歌手制作 在娱乐产业，EchoMimic可以毫无压力地用于创造虚拟主播和虚拟歌手等虚拟人物形象，这为观众、粉丝提供了新奇有趣的娱乐体验，也为娱乐创作者节省了大量的人力、物力成本。例如众多直播平台或者网络综艺节目可以利用此工具快速生成与各种人设构思相匹配的虚拟主播形象，声音匹配的口型以及各种各样生动的表情，能够吸引粉丝并且丰富节目播出内容形式。虚拟歌手的制作能够确保在歌曲演唱时的完美口型匹配，以及配合歌曲风格设定需要的表情等，让虚拟歌手更接近真实歌手，并且可以依据市场兴趣不断创造全新的虚拟歌手形象。
• 影视和游戏角色动画创作 在影视和游戏制作环节，EchoMimic能够帮助提升角色对话情景里的真实性，创造真实的角色对话场景，从演员的口中完美精准匹配口型动作与语音对白，极大地增强了画面与声音的协调统一感。在游戏开发中，玩家角色互动对话场景或者NPC（非玩家角色）的对话互动，通过EchoMimic能够得到更加逼真地呈现，提高游戏沉浸感。例如一个角色扮演类游戏中的角色在陈述不同情绪的台词时，EchoMimic可以依据台词音频让角色呈现非常自然合适的面部表情和口型变换，就像一个理性设计的真实人类一样。
• 表情包制作中的动画创新 EchoMimic在表情包制作方面也具有很大的应用潜力。传统表情包往往是静态或者是文本型的简单动画形式，通过EchoMimic则能够为表情包注入实时生成的动态表情元素。对于个性化表情包需求市场特别是在网络社交的环境下，根据个人或者群体趣味要求能够制作出具有独特风格、匹配语音的表情包，可以为社交互动带来不一样的趣味感。比如将流行的网络流行语与生成的匹配语音和口型以及对应的生动面部表情制成一个可到处传播的表情包，在社交网络中迅速走红并且成为流行文化的一部分。

（二）教育领域

• 虚拟教师助力在线教育 在教育方面，EchoMimic可用于创造虚拟教师，可以将教学内容通过虚拟教师生动形象地展示出来，提供互动式的学习体验。虚拟教师在讲解复杂的知识点时的口型与声音精确匹配，并带有生动的表情动作，可以更加吸引学生的注意力，相比于传统的纯文本或者单一语音教学材料更能提高学生的学习兴致和效果。并且虚拟教师可以设计成能够与学生进行简单的互动回应，根据不同学生的需求和回答给出不同表情、语音回应，这一点在在线教育领域中打破了传统远程教学的互动局限性。
• 创建教育内容中的故事情景动画 对于一些教育故事类、儿歌类等需要生动展示的教育内容，EchoMimic可以根据预先录制或者合成的音频内容，将故事情节中的角色口型、表情精准地生成动画，制作成富有吸引力的教育动画片。如小学英语教学中，将英语故事利用EchoMimic建成动画短视频，能够让孩子们更好地理解故事中的人物对话情景，加强语言学习效果，也可以将这种方式用于制作安全教育片、历史故事片等教育内容动画制作。

（三）虚拟现实领域

• 构建逼真的虚拟角色体验 在虚拟现实（VR）环境下，EchoMimic可以创建高度逼真的虚拟角色，大幅提升用户的沉浸感。当用户在VR场景中进行交互时，周围的虚拟角色都可以通过EchoMimic进行渲染，使其对话时面部表情和口型准确匹配，仿佛置身于真实人类的社交环境中。例如VR社交平台或者VR 角色扮演游戏中，每一个角色的形象都可以更加细致真实，增强了用户在虚拟现实环境的逼真体验感，促进用户更加深入的投入到虚拟现实的世界里。

（四）在线会议方面

• 打造专业的发言人虚拟形象 在在线会议场景下，EchoMimic可以根据发言人的声音生成与之同步的口型动画，进而带来专业的发言人虚拟形象，这样即便在远程参会也能保证会议的互动性，同时，其还能够通过不同的表情来传达发言人的情感信息。这样可以避免在网络视频会议中经常出现的声音与画面不协调（如网络延迟导致声音和画面不同步或者人物面部呆滞无表情等现象），提升会议交互的专业度和整体形象。

（五）其他领域

• 面部识别与表情识别的辅助 在面部识别和表情识别等人工智能的技术领域，EchoMimic也能发挥一定辅助作用。因为EchoMimic的面部动画生成技术中深度融合了面部标志点信息，所以这对研究面部动态识别具有一定的启发价值，也可以作为基础技术框架为提高面部识别和表情识别技术精度等提供一定的算法模型参考或者数据特征补充等。
• 医学成像与康复领域的潜在应用 尽管目前没有直接的大规模引用实例，但在医学成像和康复领域也存在潜在的应用前景。比如在语音功能康复训练中，可以利用EchoMimic生成可视化的口型和表情辅助资料，让患者进行模拟训练。在医学成像中，对面部神经生理机能的成像相关技术中，EchoMimic对外观面部动态的高度模拟，或许可以提供一些参考数据对于构建面部内外部机能关联模型能发挥一定的作用。
• 数字内容创作和自媒体运营 对于一般的数字内容的创作人员以及自媒体从业者，EchoMimic可以帮助他们非常容易地制作出具有吸引力的口播视频、趣味唱歌视频等。这些视频内容的制作不需要很高的制作门槛和大量人力成本，就能够获得比较生动优美的动画效果，吸引更多的观众关注自己的自媒体账号或者数字作品。例如自媒体博主在制作美妆教程口播视频或者旅游经历分享口腔视频时，能够让整个视频在人物呈现上更加专业生动。

四、EchoMimic的优势

1. 技术创新方面

• 多模态学习的优势 EchoMimic运用多模态学习技术深度融合音频和视觉数据，克服了传统数字人技术中常见的音频驱动易不稳定以及面部关键点驱动缺乏自然感的缺陷，这一技术创新在目前数字人技术领域是较为前沿的手段。这种多模态学习使EchoMimic能够生成更加生动、自然、稳定的视频。多模态信息融合能够更加全面地考虑各种因素对动画生成的影响，不仅仅是简单的口型配合语音，还从全身肢体语言、表情和整个语言情景的多方面实现了高度一致的动画效果。例如在模拟一个演讲者的动画场景里，多模态学习能保证演讲内容中的激情、平和等情绪和口型、肢体动作等全面融入到生成的数字动画体中，不仅有与讲话对应的嘴部动作，而且有符合整个演讲情感氛围的肢体与表情的协调变化。
• 创新性的训练策略 EchoMimic采用创新的训练策略，允许模型独立地或结合地使用音频和面部标志点数据。这种训练策略使生成的动画能更好发挥出每种数据的优势，进一步提高了动画的自然度和表现力。通过同时利用音频节奏重音等特征信息和面部标志点的运动信息进行多次训练和优化迭代，能够逐渐逼近最逼真的动画效果。单独利用音频或者面部标志点数据已经能够生成效果不错的动画，但两者结合后，通过大量不同类型语音和人物面部的数据交叉验证训练，模型无论是在通用类型动画生成还是针对特殊语音或面部特征动画生成方面都具有更强的灵活性和精准性。例如制作一个卡通风格表示惊讶的特殊面部表情，结合两种数据训练后模型可以精准的捕捉到卡通风格中夸张后的口型和面部动作，并能够与对应夸张表现的音频配合到位。

2. 功能表现方面

• 音频与唇音同步的精确性 它的音频驱动动画功能在唇音同步方面表现相当优秀，能够精确地生成与语音同步的口型和面部表情。这一特性在诸多应用场景中是十分关键的因素，特别是在视频内容包含大量人物对话、演讲、唱歌时，保证受众感受到真实自然的视听体验。就像观看一部高质量的电影时，人物对话场景中如果口型与音频不同步会立即被观众察觉并且影响观看体验，而EchoMimic在这方面能确保在制作类似内容时所生成的动画不会出现这样类型的问题。
• 广泛的多语言和风格适应性 支持多语言（如普通话、英语等）和多种风格（日常对话、歌唱等）的口型同步制作动画，这一功能大大拓宽了它的使用范围。无论是跨国企业制作多语言宣传视频，网络综艺节目中海内外嘉宾混合时不同语言口型匹配，或者是各种风格艺术表演动画制作，EchoMimic都能很好的应对。例如一个国际文化交流节目中，各国嘉宾用本国语言进行交流和表演时，EchoMimic能够为不同语言内容实时生成对应的口型动画，展示不同文化风格的表演特色。
• 用户友好的界面和操作便捷性 EchoMimic提供的WebUI和GradioUI操作界面简单易用，用户不需要编写代码就能通过调整简单参数轻松制作动画。这样使得没有深厚编程知识背景的用户也能快速上手，降低了使用门槛。特别是一些小微企业、自媒体从业人员或者教育工作者想要快速制作数字人动画内容时，可以很方便的进行操作，无需花费大量时间学习专业的动画制作软件或者技术。比如一位小学教师想要给学生制作一个故事性的动画辅助教学材料，不需要去专门学习动画编程等专业知识就可以利用EchoMimic完成一个富有吸引力的动画，提升教学效果。
• 预训练模型与实时性处理能力 预训练模型有助于快速适应新的音频输入，实时生成面部动画是一个很大的优势。这一特性保证在快速变化的音频输入（例如实时对话或者线上网络直播场景中的连续语音输入）情况下，EchoMimic依旧可以迅速生成相应的面部动画，保持画面与声音的连贯性与一致性，这是在例如实时新闻报道（虚拟主播）、线上客服、网络游戏互动角色对话场景中的重要保障。

3. 应用场景和资源开源方面

• 广泛的应用场景覆盖 EchoMimic的应用场景极为广泛，几乎涵盖了娱乐、教育、虚拟现实、在线会议等诸多行业领域。众多领域能够使用这款工具代表着它具有公司级、项目级的应用潜力，从创作者个人到大规模企业的多级别应用。举例来说，一家大型娱乐公司可以利用EchoMimic制作电影中的角色动画、虚拟歌手等项目，同时一家小型自媒体公司也可以利用它制作口播视频等。这种广泛适用性让EchoMimic在不同规模主体、不同行业内容制作中有很强的生命力。
• 开源资源共享与社区发展 作为一个开源项目，EchoMimic的开源性质为更多开发者参与其优化和拓展功能提供了机会。开源社区可以汇聚五湖四海的开发者智慧，大家以各自不同的观点和经验来改进和完善项目。在这个过程中不仅项目本身得以持续进化达到技术不断推陈出新的目的，而且有利于整个数字人技术社区知识的共享、资源的整合和技术的跨团队跨人员交流融合。比如一个研发初创团队可能在EchoMimic基础上加入新的算法来提高处理速度或者改进对某一特殊语言的支持，这反过来推动EchoMimic整体进步并且促使整个数字人技术社区活力度提升。

五、获取EchoMimic工具的途径

从F5 – AI社区获取

F5 – AI社区专门提供了EchoMimic的一键整合包，同时还配备了详细的使用教程。这对于技术小白来说非常方便。而且该社区提供的工具包是免费的，Windows用户可以本地离线使用，降低了用户成本和使用门槛。具体操作流程如下：

1. 下载安装包：将【EchoMimic.zip 】安装包下载到您的电脑（下载链接放在文章末尾）。
2. 启动程序：双击【EchoMimic.exe 】文件运行程序。双击后，会跳出程序运行控制台界面，稍等片刻，系统会自动打开浏览器，进入操作界面。
3. 上传素材，生成数字人：在【参考图像】区域上传人脸照片（注意人脸尽量保持清晰，不要有遮挡）。如果是初学的朋友，可以直接点击【生成视频】看看效果，也可以根据其他具体调整需求进行高级参数设置后再生成。
4. 文件保存：任务结束后，生成的数字人视频会自动保存在【EchoMimic.exe 】同级目录下的【output】文件夹中。若追求细节的用户，可以在高级参数设置模块，调整更多参数，例如发现生成的人像面部出现偏移时，可以通过调整面部掩膜膨胀比例、面部裁剪膨胀比例进行调整，以达到完美效果。