Novo Modelo Generativo para Formas 3D
Um modelo cria formas 3D realistas a partir de vários inputs rapidinho.
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Índice
- O Desafio dos Modelos 3D
- Apresentando o Modelo Generativo
- Detalhes Técnicos e Inovações
- Treinamento Eficiente e Resultados Rápidos
- Aplicações do Modelo
- Gerando Formas a Partir de Várias Entradas
- Imagens de Um Único Ponto de Vista
- Imagens de Vários Pontos de Vista
- Nuvens de Pontos
- Dados Voxel
- Completação de Formas
- Comparação de Performance
- Abordando as Limitações
- Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
O mundo das Formas 3D é gigante e complexo, e criar modelos realistas virou um foco importante na tecnologia hoje em dia. Este artigo fala sobre um modelo generativo inovador que consegue criar formas 3D aprendendo com uma coleção enorme de mais de 10 milhões de formas diferentes. Combinando técnicas avançadas, esse modelo não só gera resultados impressionantes, mas faz isso de forma rápida e eficiente.
O Desafio dos Modelos 3D
Nos últimos anos, houve um progresso significativo no desenvolvimento de modelos capazes de gerar imagens e textos. Porém, criar modelos 3D ainda enfrenta alguns desafios. As demandas para treinar esses modelos geralmente requerem muitos recursos, dificultando a coleta dos dados necessários. Além disso, os métodos existentes podem ter dificuldade em capturar os detalhes e estruturas intricadas que formam as formas 3D.
Apresentando o Modelo Generativo
Esse novo modelo generativo foi criado para enfrentar esses desafios. Ele utiliza uma estrutura de Árvore de wavelet para codificar formas 3D de forma eficiente. Isso significa que, em vez de usar uma tonelada de dados para criar formas, o modelo consegue trabalhar com uma representação compacta que mantém os detalhes essenciais. Assim, ele pode lidar com conjuntos de dados maiores sem as complicações habituais.
Detalhes Técnicos e Inovações
Para criar esse modelo, algumas inovações técnicas foram introduzidas. Primeiro, foi desenvolvida uma forma única de representar formas chamada representação de árvore de wavelet. Esse método quebra as formas em componentes mais simples que podem ser processados e manipulados facilmente.
Depois, o modelo usa uma técnica para rearranjar esses componentes em uma estrutura de grade. Isso é importante porque permite que o modelo generativo funcione de forma mais eficaz. Também ajuda a construir uma estratégia de treinamento melhor que pode se concentrar tanto na forma geral quanto nos detalhes mais finos.
Treinamento Eficiente e Resultados Rápidos
Uma das características que se destacam nesse modelo é sua capacidade de gerar formas rapidamente. Em muitos casos, ele consegue criar uma forma 3D de alta qualidade em apenas alguns segundos. Essa eficiência se deve, em parte, à forma como o modelo foi feito para processar informações. Com uma carga computacional menor, ele também consegue aprender com um conjunto de dados muito maior do que muitos modelos anteriores.
Aplicações do Modelo
As aplicações do modelo são amplas, indo de design e arquitetura até jogos e entretenimento. Ele consegue gerar uma grande variedade de formas a partir de diferentes entradas, como imagens, Nuvens de Pontos e até formas incompletas. Essa flexibilidade permite que os usuários obtenham opções criativas e construam modelos 3D complexos com informações limitadas.
Gerando Formas a Partir de Várias Entradas
Imagens de Um Único Ponto de Vista
Uma das funções mais legais do modelo é a capacidade de criar formas 3D com base em imagens de um único ponto de vista. Isso significa que se você fornecer apenas uma imagem de um objeto, o modelo consegue gerar uma versão 3D detalhada daquele objeto. Isso é especialmente útil para usuários que podem ter acesso a informações visuais limitadas.
Imagens de Vários Pontos de Vista
Quando recebe várias imagens do mesmo objeto, o modelo pode melhorar ainda mais a precisão da forma. Usando informações de diferentes ângulos, o modelo consegue produzir formas que se parecem muito com objetos do mundo real. Essa capacidade é particularmente vantajosa em indústrias onde precisão é fundamental.
Nuvens de Pontos
Outro tipo de entrada importante que o modelo consegue lidar são as nuvens de pontos. Essas são conjuntos de pontos no espaço que representam a superfície de um objeto 3D. O modelo consegue interpretar e transformar esses pontos em formas 3D completas, mostrando sua versatilidade.
Dados Voxel
Dados voxel, que representam objetos 3D em um formato de grade, também estão nas capacidades do modelo. Isso permite que ele pegue entradas voxel de baixa resolução e crie saídas de alta qualidade. A geração suave de detalhes intricados torna isso especialmente valioso em áreas como jogos e realidade virtual.
Completação de Formas
Uma aplicação interessante desse modelo é sua capacidade de completar formas. Se receber uma forma parcial, o modelo consegue preencher as áreas ausentes, gerando um objeto inteiro. Isso significa que mesmo lidando com dados incompletos, os usuários ainda conseguem obter modelos utilizáveis.
Comparação de Performance
Esse modelo generativo foi testado em relação a métodos existentes, mostrando melhorias significativas em termos de qualidade e velocidade. Quando avaliado em tarefas específicas, como gerar formas a partir de imagens, ele consistentemente superou outros modelos, tanto em precisão quanto em detalhes.
Abordando as Limitações
Embora o modelo tenha um desempenho impressionante, ainda há áreas para melhorar. Por exemplo, embora ele gere formas diversas, pode haver algum desequilíbrio nos tipos de objetos produzidos. Isso se deve ao fato de ter sido treinado em conjuntos de dados variados. Para resolver isso, mais refinamentos poderiam ajudar a equilibrar a representação dos objetos usados durante o treinamento.
Direções Futuras
Olhando para o futuro, há muito potencial para esse modelo generativo evoluir. Trabalhos futuros podem envolver a integração de geração de textura junto com a geometria 3D. Isso aumentaria o realismo das formas geradas, tornando-as mais aplicáveis em uso no mundo real.
Conclusão
Esse novo modelo generativo 3D representa um grande avanço na criação de formas 3D. Ao aproveitar técnicas inovadoras e estratégias de treinamento eficientes, ele oferece uma ferramenta poderosa para gerar formas 3D de alta qualidade rapidamente. Sua capacidade de trabalhar com diferentes tipos de entrada abre novas oportunidades em várias indústrias, tornando-o um ativo valioso para designers, engenheiros e criadores.
Título: Make-A-Shape: a Ten-Million-scale 3D Shape Model
Resumo: Significant progress has been made in training large generative models for natural language and images. Yet, the advancement of 3D generative models is hindered by their substantial resource demands for training, along with inefficient, non-compact, and less expressive representations. This paper introduces Make-A-Shape, a new 3D generative model designed for efficient training on a vast scale, capable of utilizing 10 millions publicly-available shapes. Technical-wise, we first innovate a wavelet-tree representation to compactly encode shapes by formulating the subband coefficient filtering scheme to efficiently exploit coefficient relations. We then make the representation generatable by a diffusion model by devising the subband coefficients packing scheme to layout the representation in a low-resolution grid. Further, we derive the subband adaptive training strategy to train our model to effectively learn to generate coarse and detail wavelet coefficients. Last, we extend our framework to be controlled by additional input conditions to enable it to generate shapes from assorted modalities, e.g., single/multi-view images, point clouds, and low-resolution voxels. In our extensive set of experiments, we demonstrate various applications, such as unconditional generation, shape completion, and conditional generation on a wide range of modalities. Our approach not only surpasses the state of the art in delivering high-quality results but also efficiently generates shapes within a few seconds, often achieving this in just 2 seconds for most conditions. Our source code is available at https://github.com/AutodeskAILab/Make-a-Shape.
Autores: Ka-Hei Hui, Aditya Sanghi, Arianna Rampini, Kamal Rahimi Malekshan, Zhengzhe Liu, Hooman Shayani, Chi-Wing Fu
Última atualização: 2024-09-09 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2401.11067
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.11067
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.
Ligações de referência
- https://edward1997104.github.io/make-a-shape/
- https://support.apple.com/en-ca/guide/preview/prvw11793/mac#:~:text=Delete%20a%20page%20from%20a,or%20choose%20Edit%20%3E%20Delete
- https://www.adobe.com/acrobat/how-to/delete-pages-from-pdf.html#:~:text=Choose%20%E2%80%9CTools%E2%80%9D%20%3E%20%E2%80%9COrganize,or%20pages%20from%20the%20file
- https://superuser.com/questions/517986/is-it-possible-to-delete-some-pages-of-a-pdf-document
- https://github.com/cvpr-org/author-kit