Команда У Цзяцзюня из Стэнфордского университета разработала революционную технологию — «язык сцены», которая может автоматически создавать реалистичные 3D-модели с помощью всего лишь предложения или изображения. Эта технология объединяет три вида информации: программу, текст и встроенную векторную информацию и преобразует описание на естественном языке в визуальную сцену, предоставляя дизайнерам и разработчикам игр беспрецедентное удобство. Редактор Downcodes поможет вам глубже понять эту удивительную технологию, изучить ее основные принципы, перспективы применения и будущие направления развития, а также показать, как она превращает крутые сцены из научно-фантастических фильмов в реальность.
Вы все еще помните эти крутые 3D-сцены из научно-фантастических фильмов? Огромные вселенные, фэнтезийные замки, города будущего... Теперь вы можете легко создавать такие сцены! Технология позволяет автоматически создавать реалистичную 3D-модель, просто описав сцену одним предложением, что является отличной новостью для дизайнеров и разработчиков игр!
Что такое язык сцены?
Представьте, что вы пытаетесь описать загадочный монолит Аху Акиви на острове Пасхи. Вы бы сказали: «Там стоит ряд из семи статуй Моаи, обращенных в одну сторону». Но если собеседник не знает, что это за статуи Моаи, вам придется объяснить: «Статуи Моаи — это каменные человеческие фигуры без ноги, но каждая выглядит немного по-разному».
Этот пример говорит нам, что для полного описания сцены необходимы как минимум три типа информации:
Структурная информация: например, «ряд из семи каменных статуй» можно описать с помощью программы, похожей на язык программирования;
Семантика категории: например, «статуя Моаи» можно выразить словами;
Детали экземпляра: например, конкретную форму, цвет и текстуру каждой каменной статуи трудно описать словами, но их можно идентифицировать с помощью изображений.
Язык сцены представляет собой идеальное сочетание этих трех типов информации. Он содержит три основных элемента:
Программа: используйте синтаксис, подобный языку программирования, для определения иерархических отношений и пространственного расположения объектов на сцене, например расположения статуй Моаи;
Текст: используйте естественный язык для описания семантики категории каждого объекта, например «Моаи»;
Встраивание векторов: векторы, генерируемые нейронной сетью, используются для фиксации визуальных характеристик каждого объекта, например уникального внешнего вида каждой каменной статуи.
Самое удивительное, что язык сцены может быть автоматически сгенерирован с помощью предварительно обученных языковых моделей. Вам нужно всего лишь ввести текстовое описание или изображение, и модель может автоматически вывести программу, текст и векторы внедрения, а затем использовать различные средства визуализации! для создания высококачественных 3D-сцен.
В чем преимущества языка сцены?
По сравнению с традиционным представлением графа сцены, языки сцены способны генерировать более сложные и реалистичные сцены, а структуру сцены можно точно контролировать и редактировать. Например, вы можете изменить свойства объекта в сцене, добавить новый объект или даже изменить стиль всей сцены с помощью одного предложения инструкций.
Каковы применения языка сценариев?
Язык сцен имеет широкие перспективы применения в области создания и редактирования 3D-сцен, таких как:
Создание 3D-сцен из текста: введите текстовое описание, и соответствующая 3D-сцена будет создана автоматически, например «замок на вершине горы, окруженный густыми лесами»;
Создание 3D-сцен из изображений: введите фотографию, и вы сможете реконструировать 3D-сцену на фотографии, например, создать 3D-модель гостиной на основе фотографии гостиной;
Генерация 4D-сцен: можно создавать 4D-сцены, содержащие информацию о временном измерении, например, моделирование вращения ветряной турбины;
Редактирование сцены: изменяя программы, текст или встроенные векторы языка сцены, можно выполнить точное редактирование сцены, например, изменение цвета, положения или размера объектов.
Будущее направление развития языка сцены?
Язык сценариев все еще находится на ранних стадиях разработки, и в будущем еще есть много возможностей для развития, например:
Более мощные возможности генерации: можно создавать более сложные и реалистичные сцены, например, содержащие больше деталей и более богатые интерактивные элементы;
Более удобный метод редактирования: вы можете использовать более естественный и интуитивно понятный язык для редактирования сцен, например, с помощью управления голосом или жестами;
Более широкие области применения: может использоваться в виртуальной реальности, дополненной реальности, разработке игр, кинопроизводстве и других областях.
Домашняя страница проекта: https://ai.stanford.edu/~yzzhang/projects/scene-language/
Адрес статьи: https://arxiv.org/abs/2410.16770.
В целом, технология «языка сцены» внесла революционные изменения в область создания и редактирования 3D-сцен. Ее удобство, эффективность и мощные возможности генерации открывают неограниченные возможности в будущем. Я считаю, что с постоянным развитием технологий «язык сцены» будет играть важную роль во многих областях и создаст для нас более яркий и реалистичный виртуальный мир.