大模型3D生成指利用大模型技术自动生成三维模型,在游戏、影视、虚拟现实等领域应用广泛。其核心技术如下:
数据表示与编码技术
- 隐式表示:用神经网络隐式表示3D形状,如符号距离函数(SDF)和占用函数,能高效表示复杂拓扑结构,节省存储空间。
- 显式表示:包括体素、点云、网格等。体素将3D空间离散成规则网格;点云直接表示物体表面离散点;网格由顶点、边和面构成,便于后续处理和渲染。
生成模型架构
- 变分自编码器(VAE):通过编码器将3D数据映射到潜在空间,解码器从潜在空间采样并重建3D模型,在数据压缩和生成新模型方面有应用。
- 生成对抗网络(GAN):包含生成器和判别器,二者对抗训练。生成器尝试生成逼真3D模型,判别器判断其真伪,常用于高质量3D内容生成。
- 扩散模型:通过逐步添加噪声破坏训练数据,再学习从噪声中恢复数据的过程来生成3D模型,在图像和3D生成领域表现出色。
条件控制技术
- 文本到3D:借助自然语言处理技术理解文本描述,将其转化为生成3D模型的条件信息,使用户能用文字描述生成所需3D模型。
- 图像到3D:从单张或多张2D图像中提取特征和几何信息,作为生成3D模型的约束条件,实现根据图像创建对应3D模型。
优化与评估技术
- 优化算法:运用梯度下降、随机搜索等优化算法调整生成模型的参数,提高生成3D模型的质量和多样性。
- 评估指标:采用 Chamfer Distance、Earth Mover's Distance 等指标评估生成3D模型与真实模型的相似度和质量。