Python+虚幻引擎打造数字人

使用Python编写程序来创建虚幻引擎中的数字人。虚幻引擎为开发人员提供了一个强大的工具集，帮助您创建高质量的数字角色，并为其添加动画、声音和其他特性。

以下是一些基本的步骤，用于使用Python和虚幻引擎创建一个数字人：

1. 安装虚幻引擎和Python：首先，您需要安装虚幻引擎和Python。您可以从虚幻引擎官网下载并安装虚幻引擎。Python也可以从其官方网站下载安装。

2. 创建角色模型：使用虚幻引擎中的角色编辑器创建您的数字角色模型。您可以在角色编辑器中添加动画、骨骼和其他特性，以便您的角色能够执行不同的动作。

3. 编写Python程序： 借助Python API，可以为您的数字人添加更多的功能，比如自动化脚本、物理模拟等。

4. 整合程序到虚幻引擎中：完成Python程序后，将其整合到虚幻引擎中，并进行测试和调试。

5. 发布您的数字人：完成整合，您可以将数字人模型发布到虚幻引擎的市场，或者您可以直接导出数字人模型文件。

整合步骤

程序的整合需要根据您的具体应用场景和需求而定。以下是一些可能会涉及到的程序集成步骤，供您参考：

1. 将Python代码作为蓝图（Blueprint）添加到虚幻引擎中：您可以将编写的Python代码保存为蓝图，然后将其添加到虚幻引擎中。这需要使用虚幻引擎的蓝图编辑器来创建并添加蓝图。在创建蓝图时，还需要指定以何种方式调用Python代码。

2. 通过蓝图调用Python代码：您可以在蓝图中调用Python代码，按需执行某个特定的功能。有关如何通过蓝图调用Python代码的详细信息，请参阅虚幻引擎的文档。

3. 整合虚幻引擎的函数库：虚幻引擎为Python开发人员提供了一些函数库和API，可在Python代码中使用。需引用虚幻引擎的Python API库，并调用相关功能实现。

需要整合的程序代码应视您的具体需求而定，因此我无法为您编写具体的程序整合代码。但我可以推荐一些教程和参考文档来帮助您入门：

1. UnrealPython官方文档：https://docs.unrealengine.com/4.26/en-US/PythonAPI/
2. 虚幻引擎Python入门指南：https://www.unrealengine.com/zh-CN/blog/speeding-up-c-in-ue4-with-unreal-python

代码整合进虚幻引擎示例

以下是一个简单的虚幻引擎和Python程序的整合示例，以创建一个可以通过蓝图调用的Python函数示例为例。请注意，这是一个简化的示例，并非完整的实现：

1. 在虚幻引擎中的项目文件夹内，创建一个名为 "PythonScripts"的文件夹，用于存放Python脚本文件。

2. 创建一个Python脚本文件 “mypythonscript.py”，其中包含以下函数的定义：

#mypythonscript.py
def add_numbers(x,y):
    return x+y

3. 在虚幻引擎中的蓝图编辑器中创建一个“Python调用”蓝图节点，并将其命名为“Add Numbers”。此节点将调用mypythonscript.py中的 add_numbers() 函数。

4. 在蓝图编辑器中，右键单击Graph并选择 Python，将Python节点添加到图表上。

5. 选中 Python 节点，然后在Details面板中输入要执行的Python代码。“Import mypythonscript”语句将导入mypythonscript.py文件，“Add Numbers”调用Python中定义的add_numbers函数并将2个整数值作为参数传递给它，将结果输出给一个打印节点。（图表如下所示）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rP3YkLGX-1682353930362)(https://i.loli.net/2021/11/09/vq3NlIJnau1SZ6e.png)]

6. 运行虚幻引擎中的蓝图，它将调用Python中的 add_numbers() 函数来计算2个整数的和。

这是一个简单的示例，用于展示如何将虚幻引擎和Python程序整合在一起并使用。

驱动数字人说话口形

整合示例跑通后，关键还要用Python驱动数字人说话，您需要使用以下步骤：

1. 使用虚幻引擎创建数字人的人物模型，然后在它们的脸部区域附加一个Lip Sync特效。

2. 给数字人的人物模型添加声音同步的轨迹功能。

3. 创建一个Python脚本，它将利用声音同步的轨迹功能和虚幻引擎API来控制数字人的口部动画。您可以使用虚幻引擎的Python API（UnrealPython）与人物模型进行交互，控制它们的动画和其他外观属性。

4. 使用Python的音频处理库（例如pydub）加载音频文件，并根据其内容更新数字人的口形。

5. 运行Python脚本，它将根据声音文件的内容控制数字人的嘴部形状，从而实现数字人说话的效果。

驱动数字人说话的代码示例

以下是一个简单的 Python 代码示例，使用 PyDub 处理音频文件，并利用虚幻引擎的 Python API 控制数字角色的口形：

import unreal

# 加载虚幻引擎中的角色模型或动画
character = unreal.EditorLevelLibrary.get_actor_reference("MyCharacter")

# 加载和处理音频文件
audio_file = AudioSegment.from_file("my_audio_file.wav")
samples = audio_file.get_array_of_samples()
sample_rate = audio_file.frame_rate

# 将音频波形数据映射到口形表情权重
weights = map_samples_to_weights(samples, sample_rate)

# 控制数字角色的口形权重
for i in range(len(weights)):
    weight = weights[i]
    character.set_morph_target_weight("MouthOpen", weight)

def map_samples_to_weights(samples, sample_rate):
    # 将音频波形数据映射到口形表情权重的函数
    return weights

在上述示例中，您需要使用虚幻引擎的 Python API 编写 “map_samples_to_weights()” 函数，将音频波形数据映射到数字角色的口形表情权重值。

以上步骤是一个简单的示例，以展示如何利用Python编写程序来驱动数字人。根据您的具体需求和项目，可能需要更多的步骤和操作。由于这需要使用虚幻引擎和Python的相关技术，因此建议您参考虚幻引擎和Python的文档和教程，以了解更多相关信息并进一步深入学习。