LLplace : Une nouvelle façon de concevoir des aménagements intérieurs 3D
LLplace simplifie la conception de mises en page 3D en utilisant des entrées en langage naturel.
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Table des matières
Créer des agencements intérieurs en trois dimensions (3D) est super important pour plein de domaines comme la réalité virtuelle, le design d'intérieur, et la planification automatisée des espaces. La façon dont l'espace est arrangé peut influencer comment les gens se sentent dans une pièce ou à quel point ils peuvent bien l'utiliser. Les méthodes traditionnelles reposent souvent sur des connaissances techniques spécifiques ou des exemples détaillés, ce qui peut limiter leur flexibilité pour de nouveaux projets.
Approches Actuelles du Design d'Agencements 3D
Il y a principalement deux types de méthodes utilisées pour concevoir des agencements intérieurs :
Modèles de Diffusion : Ces modèles utilisent les relations entre les objets pour créer un agencement. Par exemple, ils se basent sur des données sur la façon dont différents objets devraient se rapporter les uns aux autres. Si quelqu'un veut concevoir un salon, ces modèles peuvent fournir des agencements basés sur des données apprise. Cependant, ils nécessitent beaucoup de détails pour bien fonctionner et peuvent avoir du mal avec des demandes vagues ou moins courantes.
Grands Modèles de Langage (LLMs) : Ces modèles interprètent le texte pour générer un agencement en espace 3D. Des exemples incluent des systèmes où les utilisateurs doivent donner des instructions spécifiques sur où placer les meubles. Comme les méthodes de diffusion, ils dépendent aussi d'exemples clairs ou d'agencements précédents, ce qui peut limiter leur adaptabilité.
Les deux types de méthodes rencontrent des défis. Elles peuvent produire de bons résultats mais échouent souvent dans des interactions en temps réel ou quand l'entrée n'est pas claire.
Présentation de LLplace
LLplace propose une nouvelle approche pour générer et éditer des agencements 3D. Il permet aux utilisateurs de décrire leurs idées en langage simple, sans avoir besoin d'entrées techniques spécifiques ou d'exemples préexistants. Le modèle est conçu pour prendre l'entrée de l'utilisateur et créer des agencements basés uniquement sur cette information.
Comment LLplace Fonctionne
Le système suit un processus simple :
- Entrée Utilisateur : L'utilisateur spécifie le type de pièce et quels objets il veut inclure.
- Récupération d'Objets : LLplace récupère des modèles 3D des objets demandés.
- Génération de l'Agencement : Le modèle génère un agencement basé sur le type de pièce et les objets, produisant des coordonnées et des angles de rotation pour chaque élément.
- Édition Dynamique : Les utilisateurs peuvent faire des modifications de manière interactive. Ils peuvent ajouter ou retirer des objets, et LLplace ajustera l'agencement en conséquence.
Pipeline de Design
Le processus est divisé en petites étapes :
- Entrée Utilisateur Initiale : L'utilisateur indique ce qu'il veut, par exemple un aménagement de salon avec un canapé et une table.
- Récupération de Données : Il recherche des objets 3D qui correspondent à la description de l'utilisateur.
- Mise en Forme : Les données d'entrée sont transformées en un format que LLplace peut comprendre.
- Création de l'Agencement : Le modèle crée un agencement proposé, en s'assurant que tout s'adapte sans se chevaucher.
- Demandes de Modification : Les utilisateurs peuvent modifier le design en ajoutant ou retirant des objets, ce que LLplace comprend et auquel il répond.
Avantages de LLplace
LLplace se distingue parce qu'il n'a pas besoin d'exemples détaillés ou de relations fortes entre les objets pour créer des agencements. Il simplifie la complexité de la conception d'espaces en utilisant un langage direct, permettant une interaction et une édition plus faciles.
Comparaison avec d'Autres Modèles
Comparé aux méthodes existantes comme LayoutGPT, LLplace montre des améliorations notables. Les scènes générées ont souvent moins de problèmes comme des objets qui se chevauchent ou des rotations incorrectes. Cela signifie que les utilisateurs obtiennent des agencements plus pratiques et esthétiquement plaisants plus efficacement.
Mesures d'Évaluation
Pour mesurer l'efficacité de LLplace, plusieurs tests et métriques sont utilisés :
- Taux de Chevauchement d'Objets (OOR) : Cela vérifie si les objets 3D dans l'agencement généré se chevauchent. Moins il y a de chevauchement, mieux c'est.
- Score FID : Cela évalue à quel point l'agencement généré correspond à des scènes réelles.
- Évaluation de Qualité : Un modèle comme GPT-4o évalue le design final en fonction de critères comme la fonctionnalité et l'esthétique.
Dans les tests, LLplace montre constamment de meilleurs scores sur ces métriques par rapport à d'autres méthodes.
Cas d'Utilisation pour LLplace
LLplace est utile dans plusieurs applications, telles que :
- Design d'Intérieur : Les designers peuvent rapidement générer des agencements de pièces basés sur les préférences des clients.
- Réalité Virtuelle : Les développeurs peuvent créer des environnements immersifs avec lesquels les utilisateurs peuvent interagir.
- Planification Automatisée des Espaces : Les systèmes peuvent organiser automatiquement les espaces selon des besoins spécifiés.
Avec sa capacité à comprendre le langage, LLplace peut s'adresser à un large public, y compris ceux sans formation technique.
Formation de LLplace
Former LLplace consiste à ajuster un modèle de langage existant pour l'aider à comprendre et générer des agencements 3D. Ce processus de formation utilise des dialogues pour améliorer la capacité du modèle à répondre de manière dynamique aux demandes des utilisateurs.
- Construction de Dataset : Un large ensemble de données de scènes intérieures est créé, contenant des exemples et des scénarios pour la formation. Chaque entrée inclut des détails sur les types de pièces et d'objets que les utilisateurs pourraient vouloir.
- Formation Basée sur le Dialogue : Le modèle apprend à partir de conversations qui simulent de vraies discussions de design. Les utilisateurs peuvent demander des changements spécifiques, comme ajouter une étagère ou déplacer une chaise.
L'objectif est de former LLplace pour qu'il suive les instructions des utilisateurs de manière naturelle.
Évaluation de la Performance
Une fois formé, LLplace est testé par rapport à d'autres modèles pour évaluer son efficacité.
Résultats Quantitatifs
Dans les tests, LLplace démontre un meilleur positionnement des objets et une qualité d'agencement comparés à d'autres systèmes.
- Valeurs OOR : Montre que LLplace génère des agencements avec moins de chevauchements.
- Scores FID : Indiquent que la qualité des scènes est supérieure dans les agencements générés par LLplace.
Résultats Qualitatifs
LLplace peut répondre avec précision aux relations spatiales. Par exemple, si un utilisateur mentionne où un meuble TV devrait aller par rapport à un lit, LLplace comprend et intègre cela dans le design.
Dans les tests d'édition, LLplace montre une capacité robuste à faire des ajustements basés sur des instructions verbales simples, permettant aux utilisateurs de modifier facilement des designs existants.
Limitations Potentielles
Bien que LLplace montre un grand potentiel, il y a encore certaines limitations :
- Taille du Modèle : En raison des limitations de ressources, LLplace ne peut ajuster que certains modèles de langage, ce qui peut ne pas exploiter le plein potentiel des plus gros modèles.
- Longueur des Tokens : Les modèles actuels peuvent restreindre la quantité de texte traitée dans une seule interaction, limitant la complexité du dialogue.
- Qualité du Dataset : Certains défis subsistent pour garantir que l'ensemble de données de formation est propre et exempt d'erreurs.
Directions Futures
Les futures améliorations pourraient se concentrer sur l'extension de la taille et de la diversité de l'ensemble de données de formation, permettant des dialogues plus longs pour améliorer l'expérience utilisateur. De plus, les prochaines itérations de LLplace pourraient explorer des techniques de modélisation plus complètes.
Conclusion
LLplace présente une approche innovante pour concevoir et éditer des agencements intérieurs 3D. En tirant parti des capacités des modèles de langage, il permet aux utilisateurs d'interagir en langage naturel, simplifiant le processus de conception. Les résultats de LLplace indiquent des avantages potentiels par rapport aux méthodes existantes, en particulier en termes de flexibilité et de facilité d'utilisation.
Alors que le design d'espace 3D continue d'évoluer, des outils comme LLplace peuvent le rendre plus accessible et efficace pour un éventail plus large d'utilisateurs. La combinaison de la génération d'agencements basée uniquement sur l'entrée de l'utilisateur et de l'édition dynamique par la conversation établit un nouveau standard dans le domaine de la conception de scènes intérieures 3D.
Titre: LLplace: The 3D Indoor Scene Layout Generation and Editing via Large Language Model
Résumé: Designing 3D indoor layouts is a crucial task with significant applications in virtual reality, interior design, and automated space planning. Existing methods for 3D layout design either rely on diffusion models, which utilize spatial relationship priors, or heavily leverage the inferential capabilities of proprietary Large Language Models (LLMs), which require extensive prompt engineering and in-context exemplars via black-box trials. These methods often face limitations in generalization and dynamic scene editing. In this paper, we introduce LLplace, a novel 3D indoor scene layout designer based on lightweight fine-tuned open-source LLM Llama3. LLplace circumvents the need for spatial relationship priors and in-context exemplars, enabling efficient and credible room layout generation based solely on user inputs specifying the room type and desired objects. We curated a new dialogue dataset based on the 3D-Front dataset, expanding the original data volume and incorporating dialogue data for adding and removing objects. This dataset can enhance the LLM's spatial understanding. Furthermore, through dialogue, LLplace activates the LLM's capability to understand 3D layouts and perform dynamic scene editing, enabling the addition and removal of objects. Our approach demonstrates that LLplace can effectively generate and edit 3D indoor layouts interactively and outperform existing methods in delivering high-quality 3D design solutions. Code and dataset will be released.
Auteurs: Yixuan Yang, Junru Lu, Zixiang Zhao, Zhen Luo, James J. Q. Yu, Victor Sanchez, Feng Zheng
Dernière mise à jour: 2024-06-06 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.03866
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.03866
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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Liens de référence
- https://huggingface.co/meta-llama/Meta-Llama-3-8B-Instruct
- https://www.neurips.cc/
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/contrib/natbib/natnotes.pdf
- https://www.ctan.org/pkg/booktabs
- https://tex.stackexchange.com/questions/503/why-is-preferable-to
- https://tex.stackexchange.com/questions/40492/what-are-the-differences-between-align-equation-and-displaymath
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/required/graphics/grfguide.pdf
- https://neurips.cc/Conferences/2024/PaperInformation/FundingDisclosure