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Présentation de MotionChain : Une nouvelle façon de contrôler le mouvement humain

MotionChain crée des mouvements humains réalistes à travers la conversation, en combinant texte, images et données de mouvement.

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Il y a eu pas mal de progrès dans les modèles de langage, capables de gérer des conversations et de suivre le contexte. Cependant, cette capacité n'a pas encore été complètement appliquée aux modèles qui génèrent des mouvements humains. Cet article présente un nouveau système appelé MotionChain, qui permet de contrôler et de générer des mouvements humains de manière plus naturelle en utilisant la conversation.

C'est quoi MotionChain ?

MotionChain est un système qui permet aux utilisateurs de contrôler comment des humains virtuels se déplacent juste en leur parlant. Il combine différents types d'infos, comme du texte, des images et des données de mouvement, dans un cadre unique. Avec MotionChain, tu peux donner des ordres dans une conversation, et le système va interpréter tout ça et créer des mouvements réalistes.

L'importance des conversations multi-tours

Les systèmes traditionnels gèrent généralement une instruction à la fois, ce qui peut conduire à un manque de contexte. MotionChain est conçu pour engager des conversations multi-tours, ce qui signifie qu'il peut comprendre une série d'instructions et garder le fil tout au long de l'échange. Ça permet une interaction plus fluide et naturelle, un peu comme parler à une vraie personne.

Comment fonctionne MotionChain ?

MotionChain se compose de trois parties principales :

  1. Tokenizers multimodaux : Ces trucs convertissent différents types de données, comme du texte, des images et des mouvements en unités discrètes, ou "tokens". Ça rend plus facile pour le système de traiter et de comprendre les infos.

  2. Modèle de langage sensible à la vision et au mouvement : C'est un modèle spécial qui a été entraîné pour comprendre et relier les différents types de données que MotionChain traite. Ça aide le système à générer des mouvements humains basés sur les entrées de l'utilisateur.

  3. Entraînement sur de grands ensembles de données : MotionChain a été entraîné sur une large gamme de données qui incluent le langage, les images, et le mouvement. Cet entraînement étendu lui permet de répondre avec précision à divers prompts et ordres.

Affronter les défis

MotionChain s'attaque à deux défis principaux :

  1. Génération de mouvement continu : Les mouvements humains réels sont fluides et continus. MotionChain est conçu pour générer des séquences de mouvements qui imitent de près cette réalité.

  2. Données d'entraînement limitées : Il n'y a pas beaucoup de données qui associent texte et mouvement. Cependant, comme le mouvement et le langage peuvent être traités comme des séquences, le système utilise les données existantes de manière créative pour en apprendre plus sur leurs relations.

Processus de génération de mouvement

Quand un utilisateur donne un ordre, MotionChain le traite à travers ses tokenizers, interprétant les infos au besoin. Le système génère ensuite une réponse, qui peut être soit une description, soit une séquence de mouvement. Chaque tour de conversation est construit sur les précédents, ce qui permet une interaction cohérente.

Applications de MotionChain

MotionChain peut être utilisé dans divers domaines, y compris :

  • Robotique humanoïde : Les robots peuvent effectuer des tâches de manière plus naturelle et intuitive.
  • Assistants virtuels : Ces derniers peuvent répondre de manière plus dynamique aux commandes des utilisateurs.
  • Agents de jeu : Les personnages dans les jeux vidéo peuvent se déplacer plus réalistiquement en fonction des entrées du joueur.

Travaux connexes

Il y a eu plein de tentatives de modéliser le mouvement humain de différentes manières. Les méthodes existantes se concentrent généralement sur la génération de mouvements basés sur des instructions uniques, ce qui limite leur efficacité. MotionChain se démarque en permettant des conversations multi-tours, améliorant ainsi considérablement la capacité de l'utilisateur à contrôler le mouvement.

Modèles de mouvement humain

Différents modèles ont été créés pour générer des mouvements humains. Ces derniers utilisent généralement des instructions textuelles ou des images pour créer des mouvements correspondants. Cependant, beaucoup de ces méthodes ne prennent pas en compte tout le contexte d’une conversation, ce qui peut mener à des résultats moins précis ou moins réalistes.

Contrôle et animation des personnages

L'animation de personnages implique souvent de créer des séquences de mouvements basées sur des ordres d'utilisateurs. Certaines méthodes consistent à construire des graphes représentant des transitions de mouvement, tandis que d'autres s'appuient sur le mélange ou l'appariement de cadres de mouvement. MotionChain combine ces approches avec la conversation, prenant en compte les entrées de l'utilisateur pour des mouvements plus naturels.

Structure de MotionChain

L'architecture de MotionChain repose sur trois composants : un tokenizer de mouvement, un tokenizer de vision, et un modèle de langage. Ensemble, ces composants permettent au système de traiter et de générer efficacement une variété de types de données.

Détails du tokenizer multimodal

Le tokenizer de mouvement est conçu pour prendre des données de mouvement brutes et les convertir en forme de token. Ça permet au système de comprendre et de manipuler le mouvement de manière plus granulaire. Le tokenizer de vision traite les images ou les entrées vidéo et les aligne avec l'entrée du modèle de langage, créant un mélange fluide de données visuelles et verbales.

Combinaison de différentes entrées

MotionChain peut gérer simultanément des entrées de différents types. Ça veut dire que les utilisateurs peuvent fournir un mélange de commandes textuelles, de références d'images et de données de mouvement, et le système va les interpréter ensemble. Cette capacité est particulièrement utile pour maintenir une conversation fluide avec le système.

Entraînement de MotionChain

Entraîner MotionChain implique plusieurs étapes :

  1. Pré-entraînement des tokenizers : Au départ, le système apprend à convertir les données de mouvement et textuelles en formats utilisables.

  2. Intégration des modalités : L'étape suivante implique de connecter les entrées visuelles avec le modèle de langage, aidant le système à comprendre les relations entre les différents types de données.

  3. Affinage : Enfin, le modèle est affiné en utilisant des prompts basés sur la conversation, améliorant sa capacité à engager des interactions significatives.

Évaluation de MotionChain

L'efficacité de MotionChain est évaluée à travers des évaluations complètes qui mesurent à quel point il performe dans divers tâches. Ça inclut de vérifier à quel point il génère des mouvements avec précision en fonction des entrées textuelles et comment il maintient le contexte tout au long d'une conversation.

Métriques de qualité de mouvement

Pour évaluer le mouvement généré par MotionChain, plusieurs métriques sont utilisées, comme :

  • Frechet Inception Distance (FID) : Ça évalue à quel point les mouvements générés correspondent aux mouvements du monde réel.
  • Average Displacement Error (ADE) : Ça mesure la distance moyenne entre les positions réelles et prédites dans le mouvement.

Défis et limitations

Malgré ses forces, MotionChain fait face à certaines limitations. Par exemple, il se concentre actuellement sur les corps humains articulés, ce qui signifie qu'il peut ne pas représenter avec précision les mouvements de toutes les parties du corps, comme les mains ou les expressions faciales. En plus, les mouvements du système sont influencés par la qualité des données d'entrée, ce qui peut parfois être un facteur limitant.

Conclusion

MotionChain représente une avancée significative dans les systèmes de génération de mouvement. En permettant des conversations naturelles et en intégrant divers types de données, il offre un moyen plus intuitif de contrôler les mouvements humains virtuels. La capacité du système à maintenir le contexte à travers plusieurs tours de conversation ouvre de nouvelles possibilités d'applications dans la robotique, les jeux et les interactions virtuelles.

Perspectives d'avenir

Avec la poursuite de la recherche dans ce domaine, il y a un potentiel pour des améliorations supplémentaires dans la manière dont des systèmes comme MotionChain peuvent comprendre et répliquer le comportement humain. Les développements futurs pourraient élargir les capacités de tels systèmes pour couvrir un éventail plus large de mouvements humains, augmentant leur utilité dans des applications réelles.

Source originale

Titre: MotionChain: Conversational Motion Controllers via Multimodal Prompts

Résumé: Recent advancements in language models have demonstrated their adeptness in conducting multi-turn dialogues and retaining conversational context. However, this proficiency remains largely unexplored in other multimodal generative models, particularly in human motion models. By integrating multi-turn conversations in controlling continuous virtual human movements, generative human motion models can achieve an intuitive and step-by-step process of human task execution for humanoid robotics, game agents, or other embodied systems. In this work, we present MotionChain, a conversational human motion controller to generate continuous and long-term human motion through multimodal prompts. Specifically, MotionChain consists of multi-modal tokenizers that transform various data types such as text, image, and motion, into discrete tokens, coupled with a Vision-Motion-aware Language model. By leveraging large-scale language, vision-language, and vision-motion data to assist motion-related generation tasks, MotionChain thus comprehends each instruction in multi-turn conversation and generates human motions followed by these prompts. Extensive experiments validate the efficacy of MotionChain, demonstrating state-of-the-art performance in conversational motion generation, as well as more intuitive manners of controlling and interacting with virtual humans.

Auteurs: Biao Jiang, Xin Chen, Chi Zhang, Fukun Yin, Zhuoyuan Li, Gang YU, Jiayuan Fan

Dernière mise à jour: 2024-04-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2404.01700

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.01700

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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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