3D到3D生成方法ThemeStation:根据少量的示例生成具有一致主题的3D资源

来自香港城市大学、上海AI实验室、南洋理工大学的研究团队推出3D到3D生成方法ThemeStation,它是一个能够根据少量的示例(exemplars)生成具有一致主题的3D资源的创新方法。其追求两个目标:一是统一性,确保生成的3D资产与给定示例在主题上保持一致;二是多样性,生成具有丰富变化的3D资产。

为实现这些目标,团队设计了一个两阶段框架。首先,我们绘制一个概念图像,然后利用参考信息进行3D建模。我们还提出了一种新颖的双重分数蒸馏(DSD)损失,以有效结合输入示例和合成概念图像的先验信息。此外,ThemeStation还支持各种应用,如可控的3D到3D生成。

如果你有一个3D模型的样本,比如一个中世纪风格的城堡,你想创建一系列具有相同中世纪风格的其他建筑模型,ThemeStation可以帮助你实现这一点。

主要功能和特点:

  • 主题一致性: ThemeStation能够生成与给定示例在主题上保持一致的3D模型,确保新生成的模型在风格和语义上与原始模型相匹配。
  • 多样性: 系统不仅能够保持主题的一致性,还能产生具有高度变化性的3D资产,这意味着即使是相同主题,生成的每个模型也都是独一无二的。
  • 双阶段生成框架: ThemeStation采用两阶段框架,首先生成概念图像,然后基于这些图像生成3D模型。
  • 双重分数蒸馏(DSD)损失: 为了结合来自输入示例和合成概念图像的先验知识,提出了一种新的损失函数,称为DSD损失。

工作原理:

ThemeStation的工作流程分为两个阶段:

  1. 主题驱动的概念图像生成: 系统首先对预训练的文本到图像(T2I)扩散模型进行微调,以产生与输入示例主题一致的多样化概念图像。
  2. 参考信息指导的3D资产建模: 接着,系统使用优化方法将每个概念图像提升为最终的3D模型。在此过程中,系统使用DSD损失来同时利用概念图像和输入示例的先验知识。

具体应用场景:

  • 游戏开发: 游戏设计师可以使用ThemeStation快速创建具有一致艺术风格的游戏环境和角色。
  • 虚拟现实: 在虚拟现实应用中,ThemeStation可以用来生成一系列风格一致的虚拟场景,提升用户体验的沉浸感。
  • 电影和动画制作: 动画师可以利用ThemeStation根据几个关键帧生成一系列动画角色或场景的变体。
  • 3D打印和产品设计: 设计师可以使用ThemeStation根据客户提供的主题要求,生成一系列3D打印模型或产品设计概念。

ThemeStation是一个强大的工具,它通过结合先进的机器学习和3D图形技术,使得从少量示例中生成具有一致主题的多样化3D模型变得可能。

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