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# Informatique # Vision par ordinateur et reconnaissance des formes

GEM : L'avenir de la génération de vidéos

GEM transforme la prédiction vidéo et l'interaction avec les objets grâce à une technologie innovante.

Mariam Hassan, Sebastian Stapf, Ahmad Rahimi, Pedro M B Rezende, Yasaman Haghighi, David Brüggemann, Isinsu Katircioglu, Lin Zhang, Xiaoran Chen, Suman Saha, Marco Cannici, Elie Aljalbout, Botao Ye, Xi Wang, Aram Davtyan, Mathieu Salzmann, Davide Scaramuzza, Marc Pollefeys, Paolo Favaro, Alexandre Alahi

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GEM : Révolution de la GEM : Révolution de la tech vidéo d'interaction. matière de prédiction vidéo et GEM établit une nouvelle norme en
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Imagine un monde où des ordinateurs peuvent prédire comment les choses se déplacent et interagissent autour de nous, un peu comme un réalisateur de film magique pour nos scènes de la vie réelle. Eh bien, bienvenue dans GEM, qui signifie Modèle Mondial Multimodal de Vision Ego-Généralisable. Ce n'est pas qu'un nom fancy ; c'est un nouveau modèle qui a des trucs impressionnants dans sa manche.

GEM nous aide à comprendre et à contrôler comment les objets se déplacent, comment nous bougeons et comment les scènes sont composées dans les vidéos. Que ce soit une voiture qui roule sur une route, un drone qui file dans les airs ou une personne qui retourne des crêpes dans la cuisine, GEM peut représenter ces actions et prédire les prochaines images. C'est essentiel pour des tâches comme la conduite autonome ou aider les robots à comprendre comment interagir avec les gens.

Que Fait GEM ?

GEM est comme un artiste robot qui peut créer des images et des cartes de profondeur, ce qui signifie qu'il peut ajouter des couches à ce que tu vois. Ça permet d'avoir une image plus réaliste de ce qui se passe dans une scène. Voici quelques-unes des choses cool que GEM peut faire :

Manipulation d'objets

GEM peut bouger et insérer des objets dans des scènes. C'est comme être un marionnettiste, tirant les ficelles pour s'assurer que tout est parfait. Tu veux déplacer cette voiture un peu à gauche ? Pas de souci ! Besoin d'ajouter un chat furtif dans la cuisine ? C'est fait !

Ajustements de Trajectoire Égo

Quand on se déplace, on laisse un chemin derrière soi, un peu comme un escargot laisse une traînée de slime (en espérant que ce soit moins salissant). GEM suit ce mouvement, connu sous le nom de trajectoire égo. Cela veut dire que si tu imagines quelqu'un en train de conduire, GEM peut prédire où il va aller ensuite.

Changements de Pose Humaine

Tu as déjà essayé de prendre un selfie mais ton ami était en plein milieu d'une danse bizarre ? GEM peut comprendre et ajuster les poses humaines dans une vidéo, rendant ces moments gênants plus gracieux.

Sorties Multimodales

GEM peut gérer différents types de données en même temps. Pense à lui comme un chef qui peut préparer un repas trois services tout en te chantant une chanson. Il peut produire des images colorées et des cartes de profondeur tout en faisant attention aux détails dans la scène.

Les Données Derrière GEM

Pour créer ce modèle magique, GEM a besoin de beaucoup d'entraînement, comme tout artiste. Il s'entraîne sur un énorme ensemble de données composé de plus de 4000 heures de vidéos d'activités diverses, comme conduire, cuisiner et piloter des drones. Ça fait beaucoup de popcorn à grignoter en regardant toutes ces vidéos !

Pseudo-Labels

Maintenant, étiqueter les données manuellement prendrait des siècles, donc GEM utilise un truc malin appelé pseudo-étiquetage. Il donne une "devinette" pour la profondeur des objets, leurs mouvements et les poses humaines, ce qui l'aide à apprendre plus vite et à suivre le rythme de son entraînement.

Superstars Techniques de GEM

GEM brille grâce à plusieurs techniques qui l'aident à bien fonctionner. Voici quelques-unes des principales méthodes qu'il utilise :

Techniques de Contrôle

  1. Contrôle de Mouvement Égo : Ça suit où tu vas (l'agent égo).
  2. Contrôle de Composition de Scène : Ça s'assure que tout dans la vidéo s'assemble bien. Ça peut combler les vides où il manque des choses, comme une pièce de puzzle.
  3. Contrôle de Mouvement Humain : Ça aide GEM à comprendre comment les gens se déplacent dans la scène pour pouvoir les ajuster sans que ça ait l'air bizarre.

Calendriers de Bruit Autoregressifs

Au lieu de sauter directement à la fin d'un film, GEM prend son temps. Il a un calendrier de bruit qui l'aide à développer progressivement chaque image. Ça garantit que le résultat final est fluide et naturel, comme un film bien monté.

Stratégie d'Entraînement

GEM utilise une stratégie d'entraînement bien planifiée qui implique deux étapes :

  • Apprentissage de Contrôle : Il se familiarise avec ce qu'il doit contrôler.
  • Affinage Haute Résolution : Cette phase améliore la qualité de ses productions, s'assurant que tout a l'air net et clair.

Évaluation de GEM

Avec toutes ces capacités, comment sait-on si GEM est bon ? Comme tout grand artiste, il doit montrer ses compétences !

Qualité Vidéo

GEM est évalué en fonction de la réalisme de ses vidéos générées. En comparant ses résultats avec ceux des modèles existants, on peut voir s'il apporte un peu de magie à la table.

Évaluation de Mouvement Égo

GEM évalue à quel point il peut prédire où quelque chose (comme une voiture) se déplace. Il fait ça en comparant le chemin prédit avec le chemin réel et en déterminant l'erreur moyenne. Plus l'erreur est petite, mieux c'est !

Contrôle de Manipulation d'Objets

Pour déterminer comment GEM peut bien contrôler le mouvement des objets, les chercheurs utilisent une méthode astucieuse qui suit les positions et mouvements des objets à travers les images. Ça aide à mesurer le succès dans le déplacement des choses correctement.

Évaluation de Pose Humaine

Comme les humains sont souvent des personnages dynamiques dans n'importe quelle scène, GEM doit aussi prouver qu'il peut comprendre et manipuler les poses humaines. Cette évaluation vérifie si les poses détectées correspondent bien aux mouvements réalistes vus dans les vidéos de référence.

Évaluation de Profondeur

Tout comme on mesure combien de profond un bassin est, l'évaluation de profondeur de GEM mesure à quel point il peut comprendre l'espace dans une scène. C'est important pour s'assurer que tout a l'air réaliste et fonctionne bien.

Comparaisons et Résultats

Après toutes les évaluations, comment GEM se compare-t-il aux autres modèles ? En bref : il impressionne !

Comparaison de Qualité de Génération

GEM montre constamment de bons résultats en termes de qualité vidéo comparé aux modèles existants. Même s’il ne finit pas toujours en tête, il s'en sort bien, ce qui n'est pas rien !

Qualité de Génération à Long Terme

GEM excelle quand il s'agit de générer des vidéos plus longues. Il maintient une meilleure cohérence temporelle, ce qui signifie que les scènes s'enchaînent bien dans le temps, contrairement à certains modèles qui peuvent devenir plus chaotiques.

Évaluation Humaine

On a demandé aux gens de comparer les vidéos de GEM avec celles générées par un autre modèle. Pour des vidéos plus courtes, il n'y avait pas beaucoup de différence, mais pour les vidéos plus longues, les spectateurs préféraient généralement GEM. Donc, on dirait que GEM sait comment divertir les gens !

Défis et Limitations

Comme toute nouvelle technologie, GEM n'est pas parfait. Bien qu'il ait des fonctionnalités intéressantes, il y a encore des domaines à améliorer. Par exemple, même s'il peut générer des vidéos impressionnantes, parfois la qualité peut baisser pour des séquences plus longues.

Aspirations Futures

Malgré ses limitations, GEM pave la voie pour des modèles plus adaptables et contrôlables à l'avenir. Il a déjà fait une marque significative dans le monde de la génération vidéo, et on peut s'attendre à de grandes choses à venir alors que d'autres développements se profilent.

Conclusion

GEM n'est pas juste un outil technologique flashy ; il fait partie d'un champ grandissant visant à créer une meilleure compréhension des dynamiques vidéo. Que ce soit pour rendre des films plus fluides, aider des systèmes robotiques à interagir avec le monde, ou simplement ajouter un peu de style aux vidéos maison, GEM a ouvert la porte à de nouvelles possibilités.

Alors la prochaine fois que tu regardes une vidéo, pense à GEM et à la façon dont il pourrait aider à donner vie à cette scène, image par image !

Source originale

Titre: GEM: A Generalizable Ego-Vision Multimodal World Model for Fine-Grained Ego-Motion, Object Dynamics, and Scene Composition Control

Résumé: We present GEM, a Generalizable Ego-vision Multimodal world model that predicts future frames using a reference frame, sparse features, human poses, and ego-trajectories. Hence, our model has precise control over object dynamics, ego-agent motion and human poses. GEM generates paired RGB and depth outputs for richer spatial understanding. We introduce autoregressive noise schedules to enable stable long-horizon generations. Our dataset is comprised of 4000+ hours of multimodal data across domains like autonomous driving, egocentric human activities, and drone flights. Pseudo-labels are used to get depth maps, ego-trajectories, and human poses. We use a comprehensive evaluation framework, including a new Control of Object Manipulation (COM) metric, to assess controllability. Experiments show GEM excels at generating diverse, controllable scenarios and temporal consistency over long generations. Code, models, and datasets are fully open-sourced.

Auteurs: Mariam Hassan, Sebastian Stapf, Ahmad Rahimi, Pedro M B Rezende, Yasaman Haghighi, David Brüggemann, Isinsu Katircioglu, Lin Zhang, Xiaoran Chen, Suman Saha, Marco Cannici, Elie Aljalbout, Botao Ye, Xi Wang, Aram Davtyan, Mathieu Salzmann, Davide Scaramuzza, Marc Pollefeys, Paolo Favaro, Alexandre Alahi

Dernière mise à jour: 2024-12-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.11198

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.11198

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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