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新智元报谈

裁剪：LRS

【新智元导读】来自华南理工大学的究诘团队忽视了一种基于文本驱动的三维模子及材质生成按序Fantasia3D，是第一个被给与的偶然产生传神效果的AIGC3D使命。

受益于预锤真金不怕火的大型谈话模子和图像扩散模子（Satble Diffusion等）的可用性，自动化三维执行生成近期取得了快速阐扬。

现存的文本到三维模子的生成按序时常使用NeRF等隐式抒发，通过体积渲染将几何和外不雅耦合在统统这个词，但在收复更详尽的几何结构和终了传神渲染方面存在不及，是以在生成高质地三维钞票方面效果较差。

在这项究诘中，华南理工大学忽视了一种用于高质地文本到三维执行创建的新按序Fantasia3D，关节之处在于对几何和外不雅进行解耦的建模和学习。

api接口原理

名堂地址：https://fantasia3d.github.io/

关于几何学习，Fantasia3D依赖于显隐式连合的抒发，并忽视将渲染的名义法线图编码为Satble Diffusion的输入；关于外不雅建模，Fantasia3D引入了空间变化的双向反射率分散函数（BRDF）到文本生成三维模子的任务中，并学习生成名义的传神渲染所需的名义材质。

解耦框架兼容当今的图形引擎，守旧生成的三维资源的从头照明、裁剪和物理仿真。

究诘东谈主员也进行了全面的实验，展示了该按序在不同的文本到三维生成任务建立下相干于现存按序的上风。

模子效果

关于给定的文本，Fantasia3D偶然生成具有不同拓扑现象的三维模子以及具有像片级真确感的渲染名义。

同期，如下图1中右上角的狮子所示，由于使用了BRDF建模名义，Fantasia3D能产生较强的金属反射效果。

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图1：三维模子生顺利果

同期，Fantasia3D守旧凭证用户给定的粗俗三维物体和文本进行生成。

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如下图2所示，给定一个粗俗的三维模子，Fantasia3D可将输入的粗俗模子四肢启动化生成三维模子，这种优化方式可让生成过程愈加速速和稳妥，缓解文本到三维模子生成中的多面问题（Janus Problem）。

图2：凭证用户给定的粗俗三维模子和文本进行生成。

另外，不同于现存的基于隐式抒发（NeRF等）的按序，Fantasia3D摄取了显隐式邻接合的抒发，生成的3D钞票不错很好地与现存的图形渲染和仿真引擎邻接合。

如下图3 (a) (b) 所示，生成的三维模子不错导入Blender中进行布料和软体的物理仿真，图3 (c) 则展示了用Blender替换生成材质的实验已矣。

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图3: 在Blender中进行裁剪。

如下图4 (a) 所示，Fantasia3D生成的模子还可在Blender中替换不同的光照，从而产生不同的渲染效果。

(b) 中展示了将Fantasia3D生成的物体插入其他场景中的才智，插入的物体能与原环境中的光照环境进行交互，从而产生当然的反射效果。

图4: 给生成物体进行从头打光。

旨趣按序

Fantasia3D的按序概览如下图5所示。咱们的按序不错凭证文本教导生成解耦的几何和外不雅（见图 (a) ），二者分手通过 (b) 几何建模和 (c) 外不雅建模生成。

在 (b) 中，咱们摄取DMTet四肢咱们的三维几何暗意，这里启动化为一个三维椭球体。

为了优化DMTet的参数，咱们将从DMTet索求的网格的法线贴图（在早期锤真金不怕火阶段还会同期使用物体掩码）渲染为Stable Diffusion的现象编码。

在 (c) 中，关于外不雅建模，皇冠开户咱们引入了空间变化的双向反射率分散函数（BRDF）建模，并学习掂量外不雅的三个重量（即kd、krm和kn）。几何和外不雅建模齐由分数蒸馏采样亏空函数（SDS loss）进行监督。

图5: Fantasia3D历程图。

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本文先容了一种名为Fantasia3D的自动化文本到三维生成的新按序，基于DMTet的搀和抒发，摄取几何和外不雅的解耦建模和学习，偶然生成详尽的名义和丰富的材质/纹理。

关于几何学习，究诘东谈主员忽视将渲染的法线贴图编码，并将法线的现象编码四肢预锤真金不怕火的Stable Diffusion的输入。

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关于外不雅建模，引入了空间变化的BRDF到文本生成三维对任务中，从而终了对学习名义的传神渲染所需的材质的学习。

除了文本教导外，该按序还不错凭证自界说的三维现象来生成，这对用户来说愈加活泼，不错更好地约束生成的执行。

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另外，该按序还便捷守旧生成的三维钞票的从头照明、裁剪和物理仿真。

作家先容

陈锐是别称华南理工大学的在读研一学生，导师是贾奎阐明。他的究诘酷爱在于打算机视觉和打算机图形学的连合，相配是使用生成模子和基于物理的渲染时期创建高质地的3D钞票限制。

个东谈主主页：https://cyw-3d.github.io/

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陈永炜，华南理工大学GorillaLab究诘生三年岁。师从贾奎阐明，究诘主张为三维视觉，多模态学习，可微渲染，扩散模子等，连络究诘使命曾在CVPR、ECCV、NeurIPS、ICCV等打算机视觉和东谈主工智能顶级会议上发表。近期究诘主张侧重探索偶然自动生成3D钞票的AI模子，包括材质、现象、动作和其他连络参数。

个东谈主主页：http://kuijia.site/

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贾奎，华南理工大学阐明，几何感知与智能实验室主任，广东省「珠江东谈主才探究」立异创业团队带头东谈主。曾先后于中科院深圳先进时期究诘院、香港汉文大学、伊利诺伊大学香槟分校先进数字科学究诘中心、及澳门大学从事素质和科研使命。

究诘限制包括打算机视觉、机器学习、东谈主工智能等，连年来主要侧重于深度学习表面与泛化、几何深度学习、以及3D AIGC等究诘；后果发表于TPAMI/CVPR/ICML/NeurIPS等顶级期刊判辨议。担任TMLR/TIP等期刊副主编及ICML/ICCV/NeurIPS等会议限制主席。

几何感知与智能实验室（Gorilla Lab）聚焦机器学习、打算机视觉、三维感知等东谈主工智能中枢主张，侧重从语义感知和执行生成等角度，以学习数据内在的几何规则性和外皮的几何表征为中枢按序结合，对图像、视频、点云等高维数据进行智能处治，以鞭策连络限制发展和产业化落地。自设备以来，实验室先后赢得来自国度当然科学基金委、广东省科技厅、等数千万的经费守旧。

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贾奎阐明实验室提供多个博士后、博士、究诘型硕士及究诘助理岗亭，有酷爱从事东谈主工智能、打算机视觉、三维感知与生成究诘的同学，请发信至 kuijia@gmail.com 。

参考贵寓：

https://fantasia3d.github.io/

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