PythonとUnreal Engineでバーチャルヒューマンを作成する原理とソースコード

バーチャルヒューマンプログラムを実現するには、PythonとUnreal Engineという2つのツールが必要です。このタスクを実行する手順は次のとおりです。

ステップ 1: Python と Unreal Engine をインストールする
まず、Python と Unreal Engine をインストールする必要があります。Python は公式 Web サイトから、Unreal Engine は公式 Web サイトからダウンロードできます。

ステップ 2: アバター プログラムの仮想環境をセットアップする
アプリケーションを実行する仮想環境を作成し、OpenCV、NumPy、PyQt5 などの必要なライブラリを Python と Unreal Engine にインストールします。次に、この仮想環境を使用するように Unreal Engine を設定します。

ステップ 3: UnrealCV を使用して、
UnrealCV ライブラリを使用して Unreal Engine と Python を接続します。UnrealCV は、Python、Matlab、およびその他のプログラミング言語を使用したインタラクティブな仮想現実の研究開発のための、Unreal Engine のコンピュータ ビジョン ライブラリです。

ステップ 4: バーチャル ヒューマンを作成する
Python と Unreal Engine のツールを使用して、Unreal Engine でバーチャル ヒューマンを作成します。Unreal Engine のブループリント エディタを使用して、アクション ロジックとアバターの外観を作成できます。

ステップ 5: Python とバーチャル ヒューマンを接続する
Python と UnrealCV を使用して、バーチャル ヒューマンと対話します。このプログラムは、Python スクリプトを通じてバーチャル ヒューマンの動作を制御し、UnrealCV ライブラリの関数や、OpenCV や NumPy などのその他の必要なライブラリを利用して、バーチャル ヒューマンの視覚認識と意思決定を行うことができます。

ステップ 6: アプリケーションをテストする
アプリケーションをテストして、正常に実行され、期待どおりに機能することを確認します。

これらの手順が完了すると、Python と Unreal Engine を介してユーザーを制御したり対話したりできるアバター プログラムを作成できます。仮想人間は Unreal Engine で視覚化でき、Python スクリプトによって制御され、視覚的な認識と意思決定を実行できます。

以下は、Python と Unreal Engine を使用して仮想人間を作成し、基本的な制御を実行する完全な実装コードです。

import unrealcv
import numpy as np
import cv2
import time

# 连接虚幻引擎
unrealcv.client.connect()

# 创建虚拟人
respawn_command = 'vrun consolecommand Blueprint /Game/Blueprints/MyVirtualHumanBlueprint.MyVirtualHumanBlueprint_C spawn'
unrealcv.client.request(respawn_command)

# 获取虚拟人位置
location_command = 'vget /object/MyVirtualHuman/position'
location = unrealcv.client.request(location_command)
print('虚拟人位置：{}'.format(location))

# 控制虚拟人移动并获取虚拟人视图
for i in range(3):
    # 控制虚拟人向前移动500个单位
    move_command = 'vset /object/MyVirtualHuman/translation {} {} {}'.format(location[0] + 500 * (i+1), location[1], location[2])
    unrealcv.client.request(move_command)
    time.sleep(1) # 等待1秒，确保虚拟人移动到新位置
    
    # 获取虚拟人视图
    image_command = 'vget /camera/0/lit png'
    image_data = unrealcv.client.request(image_command)
    image = cv2.imdecode(np.fromstring(image_data,np.uint8),cv2.IMREAD_UNCHANGED)

    # 显示虚拟人视图
    cv2.imshow('Virtual Human View',image)
    cv2.waitKey(0)

# 关闭虚拟人程序
destroy_command = 'vrun consolecommand Blueprint /Game/Blueprints/MyVirtualHumanBlueprint.MyVirtualHumanBlueprint_C destroy'
unrealcv.client.request(destroy_command)

# 断开虚幻引擎连接
unrealcv.client.disconnect()

この例では、Unreal Engine に接続し、一連のコマンドを実行することで、アバターを作成および制御します。プログラムで使用される vrun、vget、および vset コマンドは、UnrealCV によって提供される基本的なコマンドであり、それらの詳細な使用法については、UnrealCV のドキュメントを通じて学ぶことができます。また、OpenCV ライブラリを使用してアバター ビューを処理し、アバターの位置をコンソールに出力します。

プログラムはアバターを 3 つの異なる場所に移動させ、各場所でアバターを表示します。プログラムは 1 秒間待機することで、アバターが新しい場所に移動することを保証します。各場所で、アバター ビューがポップアップ ウィンドウに表示され、ユーザーは任意のキーを押してウィンドウを閉じることができます。最後に、destroy コマンドを実行してダミー プログラムをシャットダウンします。