“虚拟数字人”的概念具有多重含义。“数字人”和“虚拟人”这两个概念与“虚拟数字人” 意思相近,但出现时间更早,有必要对这些概念的细微差别进行辨析。
虚拟人通常用于娱乐、游戏、影视等领域,代表某个概念或形象。虚拟人是在数字世界中创建的虚拟实体,在现实世界中没有对应物。这个概念的核心在于“虚构”性,可以是部分虚构也可以是完全虚构,其身份、外貌、行为模式都是由艺术家或设计师通过计算机设计、制作和设定的。
数字人是在数字世界中创建的、同时在真实世界中具有实际身份的数字实体,强调对真实世界人物的数字再现。数字人的概念和实现技术是不断变化的,最初这个概念被用于描述计算机程序中定义的人的信息模型,后又指数字化的人体模型。随着计算机图形学、人机交互、人工智能等技术的发展与成熟,数字人的互动性和社交属性被不断强化。数字人可基于现实中的真人构建,其身份、外观和行为模式都可能与其代表的真人完全一致,甚至可以被视为真人的数字孪生。数字人既可以是静态的,也可以是动态的,其动作、表情、语音都可以根据需要通 过计算机程序实现和调整。
(3)虚拟数字人(Virtual Digital Human)
虚拟数字人融合了数字人和虚拟人的特性,是存在于数字空间,通过计算机图形学、动作捕捉、人工智能等技术创建的虚拟实体。虚拟数字人既具有数字人的真实性,又在某些方面具有虚拟人的虚构性。虚拟数字人强调在虚拟世界中的身份和数字化制作的特性,通常用于社交媒体、虚拟现实、增强现实等领域,提供近似真人的互动体验。
本研究的对象是教育领域中通过数字技术生成的、具有部分或完整人类特征,可在一定程度上与人互动的形象,其融合了计算机图形学、人机交互、人工智能等多种技术,以人或类人形象在各种屏幕上出现,因此使用“虚拟数字人”这个概念更为贴切。需要注意的是,虚拟数字人并不一定以真人形象出现,也可以是二次元、卡通形象等与用户以人的方式交流的形象。基于以上分析,本研究对虚拟人、数字人和虚拟数字人的异同进行了比较,如表1所示。
教育虚拟数字人
为了便于称呼,本研究将在教育领域应用的虚拟数字人称为“教育虚拟数字人”。例如,利用虚拟数字人形象,在教育环境中扮演教师、学生、工程师、职员等多种角色,提供教学、辅导、评测等教育服务。教育虚拟数字人具有虚拟数字人的一般特征,如“具备类人的形象、具有表达能力,能够与人互动”,还可以针对教育应用场景定制,并且表现出不同的智能水平,其主要特点如下:
①契合扮演角色的特征。在教育领域,虚拟数字人的形象塑造至关重要。扮演教师角色的虚拟数字人,其外形、妆容、着装等应与现实中的教师形象相符,能给用户一种亲切、可信之感。而扮演助手、学伴角色的虚拟数字人,也需符合用户对相应角色的认知,端庄大方,且拥有真人般丰富的表情和动作。
②安全性较高,符合伦理规范。虚拟数字人应用通常涉及网络环境,因此容易面临网络安 全方面的风险。为保护未成年人学生,技术开发者要确保教育虚拟数字人用户的信息安全,不被篡改和滥用,还要保护用户尤其是未成年人的个人数据不被泄露。在技术伦理方面,教育虚拟数字人提供的教育内容要公平无偏见,还要考虑长期与人工智能交流是否会引起未成年人的心理健康问题等。使用虚拟数字人扮演教师时,在伦理方面也应符合大众对教师的预期。
③提供的教育内容具有科学性、适切性。虚拟数字人教师被赋予了特殊的期待,学习者和家长通常将视其为知识的权威来源。因此,通过虚拟数字人提供教育内容时,应确保相关内容准确无误、可信任,且契合学习者的个性化需求。
④交互流畅,有情感表达和认同感。在教育领域,虚拟数字人不仅仅是知识传递的工具,更是情感联系和人机互动的重要媒介。只能单向传递信息的数字人播报员已不能满足教育场景的需要,而个性化的表达和情感互动可以使教育虚拟数字人的形象更加生动、饱满。
⑤具有广泛的适应性和一定的个别化服务能力。凭借庞大的知识库,教育虚拟数字人能够跨越多个学科领域为学习者提供全方位的服务,在智能技术的支持下还能根据学习者的学习风格、学习进度、个性化需求等提供差异化服务,实现精准辅导。整体而言,虚拟数字人在教育领域的应用需注重教学内容的权威性、准确性、互动性和情感共鸣,能在一定程度上实现因材施教和教学创新。教育虚拟数字人的上述特点与其他领域的虚拟数字人有较大差别,体现了教育对虚拟数字人技术的独特要求。