Un nouveau système pour la génération de discours et de gestes en temps réel
Ce cadre améliore les animations en temps réel en synchronisant la parole et les gestes sans problème.
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Table des matières
- Le Problème avec les Méthodes Actuelles
- Présentation d'un Nouveau Cadre
- Comment le Système Fonctionne
- Caractéristiques Clés du Cadre
- Résoudre les Problèmes de Vitesse et d'Efficacité
- Améliorations Architecturales
- Exploration des Données Utilisées
- Évaluation des Performances
- Études Utilisateur
- Comparaison avec les Méthodes Traditionnelles
- Points Forts des Résultats
- Directions Futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Générer de la parole et des gestes à partir de texte, c'est super important pour créer des avatars qui parlent dans les jeux et les événements virtuels. Les méthodes traditionnelles utilisent des systèmes séparés pour transformer le texte en parole et ensuite la parole en gestes. Ça entraîne souvent des problèmes de synchronisation et c'est pas toujours rapide. Un nouveau système vise à résoudre ça en créant en même temps parole et gestes rapidement et précisément.
Le Problème avec les Méthodes Actuelles
Les approches actuelles qui génèrent la parole et les gestes séparément ne fonctionnent pas bien ensemble. Le système de génération de parole produit de l’audio mais se base sur des approximations pour le timing des gestes, et le système de génération de gestes essaye ensuite de faire des gestes en se basant sur cet audio de parole. Ça donne une mauvaise synchronisation et ça gaspille de la puissance de traitement. En gros, les utilisateurs voient des performances plus lentes et des animations moins réalistes.
Présentation d'un Nouveau Cadre
Le nouveau système proposé ici cherche à combiner ces processus en un seul. Il utilise les mêmes caractéristiques fondamentales de la création de parole pour informer la création de gestes. En faisant ça, il peut rationaliser le processus et produire des animations et du son de meilleure qualité sans étapes inutiles. Ce qui est important, c'est que ce système peut générer à la fois de la parole et des gestes presque instantanément, ce qui est crucial pour les applications en temps réel.
Comment le Système Fonctionne
Le cadre fonctionne en réutilisant des caractéristiques spécifiques qui représentent le rythme de la parole, comme la hauteur et le volume. Ces caractéristiques aident à s'assurer que les gestes réalisés correspondent bien à la parole, tant au niveau du timing que de l'expression. Au lieu de créer des composants séparés qui peuvent ne pas s'aligner, ce système les intègre dans un seul pipeline.
Caractéristiques Clés du Cadre
Génération Concurrente : Le cadre produit la parole et les gestes en même temps, réduisant le délai et améliorant l'alignement.
Utilisation de Caractéristiques Partagées : Il réutilise les caractéristiques obtenues lors de la génération de parole pour informer la construction des gestes, rendant les gestes plus réalistes.
Design Efficace : Le système est conçu pour être léger et rapide, ce qui est important pour les applications nécessitant des réponses rapides.
Résoudre les Problèmes de Vitesse et d'Efficacité
Un gros problème des anciennes méthodes, c'était leur lenteur. Générer juste quelques secondes de parole et de gestes prenait trop de temps et n'était pas adapté aux besoins en temps réel. Le nouveau système s'attaque à ça en simplifiant son architecture. Il utilise moins de couches de traitement, ce qui accélère énormément le temps de génération.
Améliorations Architecturales
Dans le nouveau système, la complexité du réseau a été réduite. En rendant le réseau moins profond et en éliminant les connexions inutiles, le cadre peut fonctionner rapidement tout en fournissant des résultats efficaces. Ce changement signifie que ce qui prenait plusieurs secondes peut maintenant être complété en moins d'une seconde, rendant le système plus adapté aux interactions en direct.
Exploration des Données Utilisées
Pour tester ce cadre, un ensemble de données spécifique a été choisi, incluant des discours enregistrés et des gestes correspondants. Cet ensemble contient des conversations sur divers sujets familiers, permettant au cadre d'apprendre à partir d'interactions réalistes. En utilisant un tel ensemble de données complet, le système peut mieux comprendre les mouvements et les schémas de parole semblables à ceux des humains.
Évaluation des Performances
Lors des tests, le nouveau système a surpassé les méthodes précédentes en vitesse et en qualité. Il a montré qu'il pouvait produire des gestes et de la parole bien alignés et réalistes, améliorant considérablement l'expérience utilisateur par rapport aux anciens systèmes qui reposaient sur des processus séparés.
Études Utilisateur
Des participants ont été invités à évaluer la qualité de la parole et des gestes produits par le nouveau système. Les retours ont montré une nette préférence pour le nouveau cadre par rapport aux précédents. Les utilisateurs ont rapporté que les gestes paraissaient plus naturels et mieux adaptés à la parole que ce qu'ils avaient vu auparavant.
Comparaison avec les Méthodes Traditionnelles
Le nouveau système a été comparé aux méthodes établies qui géraient la génération de parole et de gestes séparément. Non seulement il a atteint des vitesses de traitement plus rapides, mais il a aussi généré des résultats équivalents ou meilleurs que ceux produits par les anciennes méthodes.
Points Forts des Résultats
Génération Plus Rapide : Le nouveau cadre traite la parole et les gestes en 0,17 seconde pour chaque seconde de contenu, une amélioration significative.
Meilleur Alignement : Les observateurs ont remarqué que les gestes semblaient plus synchronisés avec l’audio de la parole, renforçant la crédibilité globale.
Qualité Supérieure : La qualité de la parole et des gestes a été notée plus élevée, indiquant que l’approche d’intégration fonctionne efficacement.
Directions Futures
Bien que ce nouveau cadre soit un grand pas en avant, il reste encore des améliorations à faire. Actuellement, il peut seulement reproduire les voix présentes dans les données d'entraînement. Les travaux futurs visent à intégrer des techniques de conversion de voix pour permettre des sorties de parole et des timbres plus variés.
Conclusion
Le cadre innovant pour générer de la parole et des gestes à partir de texte représente un progrès significatif dans la création d'avatars animés réalistes. En combinant ces processus en un système efficace, il répond à de nombreux problèmes rencontrés avec les méthodes traditionnelles. À mesure que la technologie continue d'évoluer, de tels systèmes promettent d'améliorer les expériences interactives dans les jeux, les événements virtuels et au-delà. Ce cadre améliore non seulement la qualité de la parole et des gestes, mais ouvre aussi la voie à des réponses plus rapides, le rendant idéal pour les applications en direct.
Titre: FastTalker: Jointly Generating Speech and Conversational Gestures from Text
Résumé: Generating 3D human gestures and speech from a text script is critical for creating realistic talking avatars. One solution is to leverage separate pipelines for text-to-speech (TTS) and speech-to-gesture (STG), but this approach suffers from poor alignment of speech and gestures and slow inference times. In this paper, we introduce FastTalker, an efficient and effective framework that simultaneously generates high-quality speech audio and 3D human gestures at high inference speeds. Our key insight is reusing the intermediate features from speech synthesis for gesture generation, as these features contain more precise rhythmic information than features re-extracted from generated speech. Specifically, 1) we propose an end-to-end framework that concurrently generates speech waveforms and full-body gestures, using intermediate speech features such as pitch, onset, energy, and duration directly for gesture decoding; 2) we redesign the causal network architecture to eliminate dependencies on future inputs for real applications; 3) we employ Reinforcement Learning-based Neural Architecture Search (NAS) to enhance both performance and inference speed by optimizing our network architecture. Experimental results on the BEAT2 dataset demonstrate that FastTalker achieves state-of-the-art performance in both speech synthesis and gesture generation, processing speech and gestures in 0.17 seconds per second on an NVIDIA 3090.
Auteurs: Zixin Guo, Jian Zhang
Dernière mise à jour: 2024-09-24 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.16404
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.16404
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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