5秒内快速生成、直出工业级PBR资产,三维扩散模型3DTopia-XL开源

简介: 【10月更文挑战第26天】在数字时代,高质量3D资产的需求日益增长,但创建这些资产通常耗时且昂贵。3DTopia-XL是一种新型三维扩散模型,由香港中文大学、东京大学和南洋理工大学等机构的研究人员合作开发。该模型通过使用原始扩散技术和PrimX表示方法,能够在短时间内生成具有高几何保真度和精细纹理的3D资产,大大降低了3D内容创建的门槛。尽管存在一些局限性,3DTopia-XL仍展示了巨大的潜力,未来有望在多个行业中得到广泛应用。

在当今的数字时代,高质量的3D资产在各个行业中的需求日益增长,从游戏开发到电影制作,再到虚拟现实和增强现实体验。然而,创建这些资产的过程通常既耗时又昂贵,需要熟练的艺术家和复杂的软件工具。为了解决这个问题,研究人员一直在探索自动化和高效的3D内容创建方法。

最近,一项名为3DTopia-XL的研究引起了广泛关注。该研究由来自多个机构的研究人员合作完成,包括香港中文大学、东京大学和南洋理工大学等。他们提出了一种名为3DTopia-XL的新型三维扩散模型,旨在通过使用原始扩散技术来生成高质量的3D资产。

3DTopia-XL的核心思想是将3D资产表示为一组原始形状,然后使用扩散过程来生成这些形状的组合。具体来说,研究人员引入了一种名为PrimX的新型3D表示方法,它将详细的形状、反照率和材料场编码到一个紧凑的张量格式中。这种表示方法使得模型能够以高分辨率生成具有物理渲染(PBR)资产的几何形状。

在PrimX的基础上,研究人员提出了一个基于扩散变换器(DiT)的生成框架。该框架由两个主要部分组成:原始补丁压缩和潜在原始扩散。原始补丁压缩将3D资产划分为一组原始补丁,并将它们压缩为潜在空间中的低维表示。然后,潜在原始扩散使用这些低维表示来生成新的3D资产。

3DTopia-XL相比于现有方法具有几个明显的优势。首先,它能够以更快的速度生成高质量的3D资产。根据研究人员的实验结果,3DTopia-XL可以在短短5秒内生成具有精细纹理和材料的工业级PBR资产。这对于需要快速迭代和原型设计的行业来说是一个巨大的优势。

其次,3DTopia-XL生成的3D资产具有更高的几何保真度。由于它使用原始形状来表示3D资产,因此可以更准确地捕捉复杂的几何细节。这对于需要高精度3D模型的行业来说非常重要,例如建筑可视化和产品设计。

此外,3DTopia-XL还能够从文本或视觉输入中学习生成3D资产。这意味着用户可以通过简单的文本描述或图像来生成他们想要的3D模型,而无需具备专业的3D建模技能。这将大大降低3D内容创建的门槛,并使更多的人能够参与到这个领域中来。

尽管3DTopia-XL具有许多优势,但它仍然存在一些局限性。首先,由于它使用原始形状来表示3D资产,因此可能无法生成具有复杂拓扑结构或有机形状的模型。这对于需要创建逼真角色或生物的行业来说可能是一个挑战。

其次,3DTopia-XL的生成过程是随机的,这意味着每次运行模型时都会生成不同的结果。虽然这可以提供一些创造性的可能性,但对于需要可重复性和一致性的行业来说可能是一个问题。

最后,3DTopia-XL目前还处于研究阶段,尚未在实际生产环境中得到广泛应用。虽然研究人员已经进行了广泛的实验来验证其性能,但在实际应用中可能还会遇到一些挑战和问题。

技术报告:https://arxiv.org/abs/2409.12957

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