几分钟生成四维内容,还能控制运动效果:北大、密歇根提出DG4D

简介: 【7月更文挑战第25天】北京大学与密歇根大学合作提出DreamGaussian4D (DG4D),解决四维内容生成中的挑战,如长时间优化、运动控制及细节质量。DG4D结合几何变换与Gaussian Splatting,大幅减少优化时间至几分钟,并增强了运动的可控性与细节质量。此框架包括Image-to-4D GS模块和Video-to-Video Texture Refinement模块,分别负责高质量四维内容生成和纹理精细化。[论文](https://arxiv.org/abs/2312.17142)

在计算机图形学和计算机视觉领域,四维内容的生成一直是一个充满挑战的课题。尽管近年来取得了显著的进展,但现有的方法仍然存在诸多问题,如优化时间过长、运动控制性差、细节质量低等。然而,最近由北京大学和密歇根大学联合提出的DreamGaussian4D(DG4D)框架,为四维内容的生成提供了一种高效、高质量的解决方案。

DG4D的核心思想是结合显式的几何变换建模和静态的Gaussian Splatting(GS),以构建一种高效且强大的四维生成表示。具体而言,DG4D提出了一种集成框架,包括两个主要模块:

1.Image-to-4D GS:首先,使用DreamGaussianHD生成静态的GS,然后基于HexPlane进行动态生成,并使用高斯变形来实现平滑的运动效果。这一模块的创新之处在于,它将静态的GS表示与动态的几何变换相结合,从而能够生成高质量的四维内容。

2.Video-to-Video Texture Refinement:在生成UV空间纹理映射后,使用预训练的图像到视频的扩散模型来细化纹理并增强其时间一致性。这一模块的创新之处在于,它利用了视频生成方法所提供的有价值的时空先验,进一步提高了四维内容的生成质量。

DG4D相对于现有方法具有多个显著的优势:

1.优化时间大幅减少:DG4D将优化时间从数小时减少到仅几分钟,这对于需要实时或近实时生成四维内容的应用场景具有重要意义。

2.运动控制性增强:DG4D允许生成的三维运动在视觉上进行控制,这意味着用户可以根据需要调整和定制生成的运动效果。

3.高质量的细节:DG4D生成的动画网格具有高度的真实感,可以在三维引擎中进行真实渲染,从而为用户提供了一种高质量的四维内容生成体验。

尽管DG4D在四维内容生成方面取得了令人印象深刻的成果,但仍有一些问题值得注意:

1.算法的复杂性:DG4D的集成框架相对复杂,涉及到多个模块和算法的协同工作。这可能会增加算法的实现难度,并可能对某些应用场景的实时性产生影响。

2.数据需求:DG4D的性能在很大程度上依赖于高质量的训练数据。对于一些特定的应用领域,如医疗影像或工业设计,可能缺乏足够的标注数据来训练DG4D模型。

3.泛化能力:尽管DG4D在四维内容生成方面表现出色,但其泛化能力仍需进一步验证。例如,DG4D在处理不同领域的四维数据时是否能够保持一致的性能,以及在面对复杂的四维场景时是否能够生成高质量的结果。

论文地址: https://arxiv.org/abs/2312.17142

目录
相关文章
|
10天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
Genesis:卡内基梅隆大学联合 20 多所研究机构开源生成式物理引擎,能够模拟各种材料、物体和物理运动现象
Genesis是由卡内基梅隆大学联合20多所研究机构开源的生成式物理引擎,能够模拟世界万物,具有高度的物理准确性和快速的模拟速度,适用于机器人仿真、游戏开发、电影特效制作等多个领域。
78 21
Genesis:卡内基梅隆大学联合 20 多所研究机构开源生成式物理引擎,能够模拟各种材料、物体和物理运动现象
|
6月前
|
算法
全球首个神经连接机械腿,截肢者恢复自然行走,还带空间感
【7月更文挑战第14天】神经连接机械腿助力截肢者恢复自然行走与空间感知。科研团队开发的新技术通过直接解读大脑信号,实现义肢的精确控制与生物力学适应,改善行走速度与稳定性。虽有成本、适用性及伦理挑战,该突破为未来假肢技术带来希望。[链接](https://www.nature.com/articles/s41591-024-02994-9)**
73 5
|
8月前
|
人工智能 计算机视觉
CVPR 2024:跳舞时飞扬的裙摆,AI也能高度还原了,南洋理工提出动态人体渲染新范式
【5月更文挑战第6天】南洋理工大学研究团队在CVPR 2024会议上提出SurMo,一种动态人体渲染新方法,能高度还原视频中的人物动作和细节,如飞扬的裙摆。SurMo通过4D运动建模,结合表面运动编码、物理运动解码和4D外观解码,实现动态图像的精确合成。尽管面临复杂动作捕捉和计算资源需求的挑战,SurMo在动态人体渲染任务上表现出色,展现了表面基运动三角平面的强大表达能力。[论文链接](https://arxiv.org/pdf/2404.01225.pdf)
169 1
|
传感器 编解码 人工智能
把B超探头做成贴纸贴在身上,48小时不间断成像,MIT新研究登上Science
把B超探头做成贴纸贴在身上,48小时不间断成像,MIT新研究登上Science
126 0
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
史上首次,强化学习算法控制核聚变登上Nature:DeepMind让人造太阳向前一大步
史上首次,强化学习算法控制核聚变登上Nature:DeepMind让人造太阳向前一大步
211 0
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
中科院自动化所联合北方电子设备研究所提出多输入文本人脸合成方法,数据代码已开源
中科院自动化所联合北方电子设备研究所提出多输入文本人脸合成方法,数据代码已开源
179 0
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
谷歌Up主自制秃头生成器张东升躺枪,而这款生发GAN让你发际线前进一公里!
最近,国产悬疑剧《隐秘的角落》火爆全网,张东升的秃头形象深入人心,B站up主利用StyleGAN自制了一款秃头生成器,只需几行代码就能完成你的秃头梦想,但是如果你想摆脱中年秃顶的危机,GAN也可以做到!
203 0
谷歌Up主自制秃头生成器张东升躺枪,而这款生发GAN让你发际线前进一公里!
|
机器学习/深度学习 人工智能 编解码
Science封面重磅!3981小时重建了500000立方微米小鼠大脑,人造神经网络里程碑式研究!
Science封面重磅!3981小时重建了500000立方微米小鼠大脑,人造神经网络里程碑式研究!
199 0
Science封面重磅!3981小时重建了500000立方微米小鼠大脑,人造神经网络里程碑式研究!
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
中科院自动化所联合北方电子设备研究所提出多输入文本人脸合成方法,数据代码已开源
中科院自动化所联合北方电子设备研究所提出多输入文本人脸合成方法,数据代码已开源
186 0
中科院自动化所联合北方电子设备研究所提出多输入文本人脸合成方法,数据代码已开源
|
机器人
DNA机器人进化!这款软件能用几分钟造出复杂结构纳米设备,进入你的身体执行任务
DNA机器人进化!这款软件能用几分钟造出复杂结构纳米设备,进入你的身体执行任务
179 0