发布时间:2023-06-20
点击次数: 谁说生成图像、视频一定要靠ai?
普林斯顿大学新出的神器,可无限生成逼真3D世界,特别强调“No AI”。
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浅浅感受一下这个效果:



不要以为生成的只是一段视频,其实背后是一套完整的3D资产,基于建模软件Blender打造。
此时所有blender用户一起跟我:啊?

如此一来,我们就能用参数来控制细节:

或者拿到相应的光流图、3D场景光流图、深度图、全景分割图等等,轻松hold住各种CV任务。

最最重要的是,它还免费、开源!
妈妈真的再也不用担心我找不到高质量的3D数据投喂AI了……
尽管AI发展迅猛,但目前CV领域的许多任务仍然缺乏高质量的数据,3D尤甚。
一个解决办法是用合成数据。事实证明,在这类数据上训练的模型在零样本的真实图像上也可以表现得很好。
但问题是,现有的大多数免费3D合成数据工具基本局限于单一场景:要么是自动驾驶相关,要么就是那种位于室内环境中的人造物体。
因此,为了扩大覆盖范围,尤其是真实世界里的自然场景,作者基于Blender打造了这个基于随机数学规则无限生成各种场景的Infinigen。

Infinigen主要利用Blender的“基元”(或原语),设计了一个程序规则库,通过编码完成真实自然场景各个对象的生成。
论文主要介绍了Infinigen的程序体系,包括:
如下图所示,它生成的代码更通用,既允许我们随机化输入参数,也允许随机化图结构。

如下图由所示,它能保证非常真实的几何细节。
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并帮助Infinigen通过使用FLIP模拟动力学流体,使用Blender的粒子系统模拟天气。


又或者是使用差异化生长、拉普拉斯生长和反应扩散制造各种珊瑚、使用几何节点图生成树叶、花朵、海藻、海带、软体动物和水母。
还有各种子生成器(比如生物生成器)就不一一介绍了。

除了这些,Infinigen还包括一个图像渲染与Ground Truth提取程序,主要用于生成下图这些类型的图像。
其中对于前者,系统使用了Blender基于自然规律的路径跟踪渲染器Cycles来渲染图像。

作者介绍,虽然使用Blender开发了Infinigen的程序规则,不过程序生成的很大一部分是在Blender之外完成的。
另外,他们也表示,构建Infinigen是一项极大量的软件工程,光是它代码库的主分支就囊括了40485行代码。
最后,Infinigen在2个Intel Xeon Silver 4114 @ 2.20GHz CPU和1个NVidia GPU上进行了基准测试,生成一对1080p图像的时间(wall time)为3.5小时。
下表是它与现有合成数据集或生成器的比较。

作者表示,从中可以看出,Infinigen最大的优点就是不需要任何外部参考资源库
就能程序化地生成无限的自然3D数据,别的都不行。
Infinigen将在本周三的CVPR会议上进行Poster展示。
它的作者全部来自普林斯顿大学Vision & Learning Lab。
三位共同一作,其中一位叫Ma Zeyu,普林斯顿大学博士三年级在读,2025年本科毕业于清华大学电子工程专业。
通讯作者为普林斯顿大学计算机科学系副教授邓嘉。

目前,Infinigen的代码已经上线GitHub,短短两天已有850个标星。

论文地址:
https://www.php.cn/link/d9812f756d0df06c7381945d2e2c7d4b项目主页:
https://www.php.cn/link/ca886eb9edb61a42256192745c72cd79
GitHub地址:
https://www.php.cn/link/a1cb608a30fc2883eed0831dcf25f260
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