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Open Avatar Chat

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模块化的交互数字人对话实现,能够在单台PC上运行完整功能。

🤗 Demo  |  Static Badge Demo  |  💬 WeChat (微信)

🔥核心亮点

  • 低延迟数字人实时对话:平均回答延迟在2.2秒左右。
  • 多模态语言模型:支持多模态语言模型,包括文本、音频、视频等。
  • 模块化设计:使用模块化的设计,可以灵活地替换组件,实现不同功能组合。

📢 最新动态

更新日志

  • [2025.04.18] ⭐️⭐️⭐️ 版本 0.3.0发布:
    • 增加对LAM数字人 (能够单图秒级打造超写实3D数字人的开源项目) 的支持
    • 增加使用百炼API的tts handler,可以大幅减少对GPU的依赖
    • 增加对微软Edge TTS的支持
    • 现在使用uv进行python的包管理,依赖可以按照配置中所激活的handler进行安装
    • CSS响应式布局更新
  • [2025.04.14] ⭐️⭐️⭐️ 版本 0.2.2发布:
    • 100个新形象发布,请见LiteAvatarGallery
    • 默认使用GPU后端运行数字人
  • [2025.04.07] ⭐️⭐️⭐️ 版本 0.2.1发布:
    • 增加历史记录支持
    • 支持文本输入
    • 启动时不再强制要求摄像头存在
    • 优化模块化加载方式
  • [2025.02.20] ⭐️⭐️⭐️ 版本 0.1.0发布:
    • 模块化的实时交互对话数字人
    • 支持MiniCPM-o作为多模态语言模型和云端的 api 两种调用方

待办清单

  • 预置的数字人模型达到100个
  • 接入LAM:能够单图秒级打造超写实3D数字人的开源项目
  • 接入Qwen2.5-Omni

Demo

我们部署在 Static Badge ModelScope 🤗 HuggingFace 上均部署了一个体验服务,音频部分采用SenseVoice + Qwen-VL + CosyVoice实现,欢迎体验。

LiteAvatar

📖目录

概览

简介

Open Avatar Chat 是一个模块化的交互数字人对话实现,能够在单台PC上运行完整功能。目前支持MiniCPM-o作为多模态语言模型或者使用云端的 api 替换实现常规的ASR + LLM + TTS。这两种模式的结构如下图所示。更多的预置模式详见下方

系统需求

  • Python版本 >=3.10, <3.12
  • 支持CUDA的GPU
  • 未量化的多模态语言模型MiniCPM-o需要20GB以上的显存。
  • 数字人部分可以使用GPU/CPU进行推理,测试设备CPU为i9-13980HX,CPU推理下可以达到30FPS.

[!TIP]

使用int4量化版本的语言模型可以在不到10GB现存的显卡上运行,但可能会因为量化而影响效果。

使用云端的 api 替换MiniCPM-o实现常规的ASR + LLM + TTS,可以大大减低配置需求,具体可参考 ASR + LLM + TTS方式

性能指标

在我们的测试中,使用配备 i9-13900KF 处理器和 Nvidia RTX 4090 显卡的 PC,我们记录了回答的延迟时间。经过十次测试,平均延迟约为 2.2 秒。延迟时间是从用户语音结束到数字人开始语音的时间间隔,其中包含了 RTC 双向数据传输时间、VAD(语音活动检测)停止延迟以及整个流程的计算时间。

组件依赖

类型开源项目Github地址模型地址
RTCHumanAIGC-Engineering/gradio-webrtc
VADsnakers4/silero-vad
LLMOpenBMB/MiniCPM-o🤗  
LLM-int4OpenBMB/MiniCPM-o🤗  
AvatarHumanAIGC/lite-avatar
TTSFunAudioLLM/CosyVoice
Avataraigc3d/LAM_Audio2Expression🤗
facebook/wav2vec2-base-960h🤗  

预置模式

CONFIG名称ASRLLMTTSAVATAR
chat_with_gs.yamlSenseVoiceAPIAPILAM
chat_with_minicpm.yamlMiniCPM-oMiniCPM-oMiniCPM-olite-avatar
chat_with_openai_compatible.yamlSenseVoiceAPICosyVoicelite-avatar
chat_with_openai_compatible_bailian_cosyvoice.yamlSenseVoiceAPIAPIlite-avatar
chat_with_openai_compatible_edge_tts.yamlSenseVoiceAPIedgettslite-avatar

🚀安装部署

安装部署对应的模式前请先查看该模式使用到的相关模块的安装方法相关部署需求

选择配置

OpenAvatarChat按照配置文件启动并组织各个模块,可以按照选择的配置现在依赖的模型以及需要准备的ApiKey。项目在config目录下,提供以下预置的配置文件供参考:

chat_with_gs.yaml

使用LAM项目生成的gaussion splatting资产进行端侧渲染,语音使用百炼上的Cosyvoice,只有vad和asr运行在本地gpu,对机器性能依赖很轻,可以支持一机多路。

使用的Handler
类别Handler安装说明
Clientclient/h5_rendering_client/cllient_handler_lamLAM端侧渲染 Client Handler
VADvad/silerovad/vad_handler/silero
ASRasr/sensevoice/asr_handler_sensevoice
LLMllm/openai_compatible/llm_handler/llm_handler_openai_compatibleOpenAI兼容API的语言模型Handler
TTStts/bailian_tts/tts_handler_cosyvoice_bailian百炼 CosyVoice Handler
Avataravatar/lam/avatar_handler_lam_audio2expressionLAM数字人驱动Handler

chat_with_minicpm.yaml

使用minicpm进行本地的语音到语音的对话生成,对GPU的性能与显存大小有一定要求。

使用的Handler
类别Handler安装说明
Clientclient/rtc_client/client_handler_rtc服务端渲染 RTC Client Handler
VADvad/silerovad/vad_handler/silero
LLMllm/minicpm/llm_handler_minicpmMiniCPM多模态语言模型Handler
Avataravatar/liteavatar/avatar_handler_liteavatarLiteAvatar数字人Handler

chat_with_openai_compatible.yaml

该配置使用云端语言模型API,TTS使用cosyvoice,运行在本地。

使用的Handler

类别Handler安装说明
Clientclient/rtc_client/client_handler_rtc服务端渲染 RTC Client Handler
VADvad/silerovad/vad_handler/silero
ASRasr/sensevoice/asr_handler_sensevoice
LLMllm/openai_compatible/llm_handler/llm_handler_openai_compatibleOpenAI兼容API的语言模型Handler
TTStts/cosyvoice/tts_handler_cosyvoiceCosyVoice本地推理Handler
Avataravatar/liteavatar/avatar_handler_liteavatarLiteAvatar数字人Handler

chat_with_openai_compatible_bailian_cosyvoice.yaml

语言模型与TTS都使用云端API,2D数字人下对设备要求较低的配置。

使用的Handler

类别Handler安装说明
Clientclient/rtc_client/client_handler_rtc服务端渲染 RTC Client Handler
VADvad/silerovad/vad_handler/silero
ASRasr/sensevoice/asr_handler_sensevoice
LLMllm/openai_compatible/llm_handler/llm_handler_openai_compatibleOpenAI兼容API的语言模型Handler
TTStts/bailian_tts/tts_handler_cosyvoice_bailian百炼 CosyVoice Handler
Avataravatar/liteavatar/avatar_handler_liteavatarLiteAvatar数字人Handler

chat_with_openai_compatible_edge_tts.yaml

该配置使用edge tts,效果稍差,但不需要百炼的API Key。

使用的Handler

类别Handler安装说明
Clientclient/rtc_client/client_handler_rtc服务端渲染 RTC Client Handler
VADvad/silerovad/vad_handler/silero
ASRasr/sensevoice/asr_handler_sensevoice
LLMllm/openai_compatible/llm_handler/llm_handler_openai_compatibleOpenAI兼容API的语言模型Handler
TTStts/edgetts/tts_handler_edgettsEdge TTS Handler
Avataravatar/liteavatar/avatar_handler_liteavatarLiteAvatar数字人Handler

本地运行

[!IMPORTANT] 本项目子模块以及依赖模型都需要使用git lfs模块,请确认lfs功能已安装

sudo apt install git-lfs git lfs install

本项目通过git子模块方式引用三方库,运行前需要更新子模块

git submodule update --init --recursive

强烈建议:国内用户依然使用git clone的方式下载,而不要直接下载zip文件,方便这里的git submodule和git lfs的操作,github访问的问题,可以参考github访问问题

如果遇到问题欢迎提 issue 给我们

uv安装

推荐安装uv,使用uv进行进行本地环境管理。

官方独立安装程序

# On Windows. powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex" # On macOS and Linux. curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

PyPI安装

# With pip. pip install uv # Or pipx. pipx install uv

依赖安装

安装全部依赖
uv sync --all-packages
仅安装所需模式的依赖
uv run install.py --uv --config <配置文件的绝对路径>.yaml

运行

uv run src/demo.py --config <配置文件的绝对路径>.yaml

Docker运行

容器化运行:容器依赖nvidia的容器环境,在准备好支持GPU的docker环境后,运行以下命令即可完成镜像的构建与启动:

./build_and_run.sh --config <配置文件的绝对路径>.yaml

Handler依赖安装说明

服务端渲染 RTC Client Handler

暂无特别依赖和需要配置的内容。

LAM端侧渲染 Client Handler

端侧渲染基于服务端渲染 RTC Client Handler扩展,支持多路链接,可以通过配置文件选择形象。

形象选择

形象可以通过LAM项目进行训练(LAM对话数字人资产生产流程待完善,敬请期待),本项目中预置了4个范例形象,位于src/handlers/client/h5_rendering_client/lam_samples下。用户可以通过在配置文件中用asset_path字段进行选择,也可以选择自行训练的资产文件。参考配置如下:

LamClient: module: client/h5_rendering_client/client_handler_lam asset_path: "lam_samples/barbara.zip" concurrent_limit: 5

OpenAI兼容API的语言模型Handler

本地推理的语言模型要求相对较高,如果你已有一个可调用的 LLM api_key,可以用这种方式启动来体验对话数字人。 可以通过配置文件选择所使用模型、系统prompt、API和API Key。参考配置如下,其中apikey可以被环境变量覆盖。

LLM_Bailian: moedl_name: "qwen-plus" system_prompt: "你是个AI对话数字人,你要用简短的对话来回答我的问题,并在合理的地方插入标点符号" api_url: 'https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1' api_key: 'yourapikey' # default=os.getenv("DASHSCOPE_API_KEY")

[!TIP] 系统默认会获取项目当前目录下的.env文件用来获取环境变量。

[!Note]

  • 代码内部调用方式
client = OpenAI( api_key= self.api_key, base_url=self.api_url, ) completion = client.chat.completions.create( model=self.model_name, messages=[ self.system_prompt, {'role': 'user', 'content': chat_text} ], stream=True )
  • LLM默认为百炼api_url + api_key

MiniCPM多模态语言模型Handler

依赖模型

  • MiniCPM-o-2.6 本项目可以使用MiniCPM-o-2.6作为多模态语言模型为数字人提供对话能力,用户可以按需从Huggingface或者Modelscope下载相关模型。建议将模型直接下载到 <ProjectRoot>/models/ 默认配置的模型路径指向这里,如果放置与其他位置,需要修改配置文件。scripts目录中有对应模型的下载脚本,可供在linux环境下使用,请在项目根目录下运行脚本:
scripts/download_MiniCPM-o_2.6.sh
scripts/download_MiniCPM-o_2.6-int4.sh

[!NOTE] 本项目支持MiniCPM-o-2.6的原始模型以及int4量化版本,但量化版本需要安装专用分支的AutoGPTQ,相关细节请参考官方的说明

百炼 CosyVoice Handler

可以使用百炼提供CosyVoice API调用TTS能力,比本地推理对系统性能要求低,但需要在百炼上开通对应的能力。 参考配置如下:

CosyVoice: module: tts/bailian_tts/tts_handler_cosyvoice_bailian voice: "longxiaocheng" model_name: "cosyvoice-v1" api_key: 'yourapikey' # default=os.getenv("DASHSCOPE_API_KEY")

同[OpenAI兼容API的语言模型Handler]一样,可以将api_key设置在配置中或通过环境变量来覆盖。

[!TIP] 系统默认会获取项目当前目录下的.env文件用来获取环境变量。

CosyVoice本地推理Handler

[!WARNING] 因为CosyVoice依赖中的pynini包通过PyPI获取时在Windows下编译会出现编译参数不支持的问题。CosyVoice官方目前建议的解决方法是在Windows下用Conda安装 conda-forge中的pynini预编译包。

在Windows下如果使用本地的CosyVoice作为TTS的话,需要结合Conda和UV进行安装。具体依赖安装和运行流程如下:

  1. 安装Anaconda或者Miniconda
conda create -n openavatarchat python=3.10 conda activate openavatarchat conda install -c conda-forge pynini==2.1.6
  1. 设置uv要索引的环境变量为Conda环境
# cmd set VIRTUAL_ENV=%CONDA_PREFIX% # powershell $env:VIRTUAL_ENV=$env:CONDA_PREFIX
  1. 在uv安装依赖和运行时,参数中添加--active,优先使用已激活的虚拟环境
# 安装依赖 uv sync --active --all-packages # 仅安装所需依赖 uv run --active install.py --uv --config config/chat_with_openai_compatible.yaml # 运行cosyvoice uv run --active src/demo.py --config config/chat_with_openai_compatible.yaml

[!Note] TTS默认为CosyVoice的 iic/CosyVoice-300M-SFT + 中文女,可以通过修改为其他模型配合 ref_audio_pathref_audio_text 进行音色复刻

Edge TTS Handler

集成微软的edge-tts,使用云端推理,无需申请api key,参考配置如下:

Edge_TTS: module: tts/edgetts/tts_handler_edgetts voice: "zh-CN-XiaoxiaoNeural"

LiteAvatar数字人Handler

集成LiteAvatar算法生产2D数字人对话,目前在modelscope的项目LiteAvatarGallery中提供了100个数字人形象可供使用,详情见LiteAvatarGallery。 LiteAvatar可以运行在CPU或GPU上,如果其他handler都没有对GPU的大开销,建议使用GPU进行推理。 参考配置如下:

LiteAvatar: module: avatar/liteavatar/avatar_handler_liteavatar avatar_name: 20250408/sample_data fps: 25 use_gpu: true

LAM数字人驱动Handler

依赖模型

  • facebook/wav2vec2-base-960h 🤗
    • 从huggingface下载, 确保lfs已安装,使当前路径位于项目根目录,执行:
    git clone --depth 1 https://huggingface.co/facebook/wav2vec2-base-960h ./models/wav2vec2-base-960h
    • 从modelscope下载, 确保lfs已安装,使当前路径位于项目根目录,执行:
    git clone --depth 1 https://www.modelscope.cn/AI-ModelScope/wav2vec2-base-960h.git ./models/wav2vec2-base-960h
  • LAM_audio2exp 🤗
    • 从huggingface下载, 确保lfs已安装,使当前路径位于项目根目录,执行:
    wget https://huggingface.co/3DAIGC/LAM_audio2exp/resolve/main/LAM_audio2exp_streaming.tar -P ./models/LAM_audio2exp/ tar -xzvf ./models/LAM_audio2exp/LAM_audio2exp_streaming.tar -C ./models/LAM_audio2exp && rm ./models/LAM_audio2exp/LAM_audio2exp_streaming.tar
    • 国内用户可以从oss地址下载, 使当前路径位于项目根目录,执行:
    wget https://virutalbuy-public.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/share/aigc3d/data/LAM/LAM_audio2exp_streaming.tar -P ./models/LAM_audio2exp/ tar -xzvf ./models/LAM_audio2exp/LAM_audio2exp_streaming.tar -C ./models/LAM_audio2exp && rm ./models/LAM_audio2exp/LAM_audio2exp_streaming.tar

相关部署需求

准备ssl证书

由于本项目使用rtc作为视音频传输的通道,用户如果需要从localhost以外的地方连接服务的话,需要准备ssl证书以开启https,默认配置会读取ssl_certs目录下的localhost.crt和localhost.key,用户可以相应修改配置来使用自己的证书。我们也在scripts目录下提供了生成自签名证书的脚本。需要在项目根目录下运行脚本以使生成的证书被放到默认位置。

scripts/create_ssl_certs.sh

TURN Server

如果点击开始对话后,出现一直等待中的情况,可能你的部署环境存在NAT穿透方面的问题(如部署在云上机器等),需要进行数据中继。在Linux环境下,可以使用coturn来架设TURN服务。可参考以下操作在同一机器上安装、启动并配置使用coturn:

  • 运行安装脚本
$ chmod 777 scripts/setup_coturn.sh # scripts/setup_coturn.sh
  • 修改config配置文件,添加以下配置后启动服务
default: service: rtc_config: # 使用turnserver时,使用以下配置 urls: ["turn:your-turn-server.com:3478", "turns:your-turn-server.com:5349"] username: "your-username" credential: "your-credential"
  • 确保防火墙(包括云上机器安全组等策略)开放coturn所需端口

配置说明

程序默认启动时,会读取 <project_root>/configs/chat_with_minicpm.yaml 中的配置,用户也可以在启动命令后加上--config参数来选择从其他配置文件启动。

uv run src/demo.py --config <配置文件的绝对路径>.yaml

可配置的参数列表:

参数默认值说明
log.log_levelINFO程序的日志级别。
service.host0.0.0.0Gradio服务的监听地址。
service.port8282Gradio服务的监听端口。
service.cert_filessl_certs/localhost.crtSSL证书中的证书文件,如果cert_file和cert_key指向的文件都能正确读取,服务将会使用https。
service.cert_keyssl_certs/localhost.keySSL证书中的证书文件,如果cert_file和cert_key指向的文件都能正确读取,服务将会使用https。
chat_engine.model_rootmodels模型的根目录。
chat_engine.handler_configsN/A由各Handler提供的可配置项。

目前已实现的Handler提供如下的可配置参数:

  • VAD
参数默认值说明
SileraVad.speaking_threshold0.5判定输入音频为语音的阈值。
SileraVad.start_delay2048当模型输出概率持续大于阈值超过这个时间后,将起始超过阈值的时刻认定为说话的开始。以音频采样数为单位。
SileraVad.end_delay2048当模型输出的概率持续小于阈值超过这个时间后,判定说话内容结束。以音频采样数为单位。
SileraVad.buffer_look_back1024当使用较高阈值时,语音的起始部分往往有所残缺,该配置在语音的起始点往前回溯一小段时间,避免丢失语音,以音频采样数为单位。
SileraVad.speech_padding512返回的音频会在起始与结束两端加上这个长度的静音音频,已采样数为单位。
  • 语言模型
参数默认值说明
S2S_MiniCPM.model_nameMiniCPM-o-2_6该参数用于选择使用的语言模型,可选"MiniCPM-o-2_6" 或者 "MiniCPM-o-2_6-int4",需要确保model目录下实际模型的目录名与此一致。
S2S_MiniCPM.voice_promptMiniCPM-o的voice prompt
S2S_MiniCPM.assistant_promptMiniCPM-o的assistant prompt
S2S_MiniCPM.enable_video_inputFalse设置是否开启视频输入,开启视频输入时,显存占用会明显增加,非量化模型再24G显存下可能会oom
S2S_MiniCPM.skip_video_frame-1控制开启视频输入时,输入视频帧的频率。-1表示仅每秒输入最后的一帧,0表示输入所有帧,大于0的值表示每一帧后会有这个数量的图像帧被跳过。
  • ASR funasr模型
参数默认值说明
ASR_Funasr.model_nameiic/SenseVoiceSmall该参数用于选择funasr 下的模型,会自动下载模型,若需使用本地模型需改为绝对路径
  • LLM纯文本模型
参数默认值说明
LLM_Bailian.model_nameqwen-plus测试环境使用的百炼api,免费额度可以从百炼获取
LLM_Bailian.system_prompt默认系统prompt
LLM_Bailian.api_url模型api_url
LLM_Bailian.api_key模型api_key
  • TTS CosyVoice模型
参数默认值说明
TTS_CosyVoice.api_url自己利用其他机器部署cosyvocie server时需填
TTS_CosyVoice.model_name可参考CosyVoice
TTS_CosyVoice.spk_id中文女使用官方sft 比如'中文女'
TTS_CosyVoice.ref_audio_path参考音频的绝对路径,和spk_id 互斥,记得更换可参考音色的模型
TTS_CosyVoice.ref_audio_text参考音频的文本内容
TTS_CosyVoice.sample_rate24000输出音频采样率
  • LiteAvatar数字人
参数默认值说明
LiteAvatar.avatar_namesample_data数字人数据名,目前在modelscope的项目LiteAvatarGallery中提供了100个数字人形象可供使用,详情见LiteAvatarGallery
LiteAvatar.fps25数字人的运行帧率,在性能较好的CPU上,可以设置为30FPS
LiteAvatar.enable_fast_modeFalse低延迟模式,打开后可以减低回答的延迟,但在性能不足的情况下,可能会在回答的开始产生语音卡顿。
LiteAvatar.use_gpuTrueLiteAvatar算法是否使用GPU,目前使用CUDA后端

[!IMPORTANT] 所有配置中的路径参数都可以使用绝对路径,或者相对于项目根目录的相对路径。

社区感谢

  • 感谢社区同学“titan909”在B站上发布的部署教程视频
  • 感谢另一位社区同学“十字鱼”在B站上发布的一键安装包视频,并提供了下载(解压码在视频简介里面有,仔细找找)一键包

Star历史

引用

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@software{avatarchat2025, author = {Gang Cheng, Tao Chen, Feng Wang, Binchao Huang, Hui Xu, Guanqiao He, Yi Lu, Shengyin Tan}, title = {OpenAvatarChat}, year = {2025}, publisher = {GitHub}, url = {https://github.com/HumanAIGC-Engineering/OpenAvatarChat} }

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Language
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