Category: AI项目和框架

AI工具集介绍和收录了当前流行的AI研究项目和框架,紧跟最新AI领域的进展,解读AI研究论文和方法框架,帮你快速了解这些项目的工作原理。

  • CriticGPT – OpenAI推出的识别GPT输出代码错误的模型

    CriticGPT是什么

    CriticGPT是OpenAI发布的一个新型人工智能模型,基于GPT-4构建,专门用于审查和识别大型语言模型(如ChatGPT)生成的代码中的错误。CriticGPT通过人类反馈强化学习(RLHF)技术,提高了代码审查的准确性和效率,能够识别并解释AI输出中的潜在问题,帮助提升代码质量和安全性。使用CriticGPT时,人类评估员在60%的情况下比没有AI辅助的表现更好。CriticGPT的开发是AI领域的一大进步,它不仅增强了AI模型的自我纠错能力,也为AI与人类的协作提供了新的可能性。

    CriticGPT

    CriticGPT的主要功能

    • 代码审核:自动审查由其他AI模型生成的代码,识别潜在的逻辑错误和安全漏洞。
    • 错误识别:检测代码中的语法错误、运行时错误以及可能的编程失误。
    • 安全漏洞分析:专门分析代码,找出可能导致安全问题的漏洞,如路径遍历、注入攻击等。
    • 反馈生成:为开发人员提供具体的错误反馈和改进建议,帮助他们理解并修复问题。
    • 性能评估:评估AI生成的代码在性能上是否达到预期标准。
    • 辅助学习:通过提供错误示例和正确做法,辅助开发人员和AI训练师学习和提高。

    CriticGPT

    CriticGPT的工作原理

    1. 错误注入:首先,通过一种称为”篡改”的方法,人类评估员故意在AI生成的代码中插入细微的错误,然后记录下这些错误的详细描述。这个过程类似于代码审查中发现错误并记录错误的方式。
    2. 训练数据生成:这些被篡改的代码样本和相应的错误描述被用来训练CriticGPT,使其能够识别和指出各种潜在问题。
    3. 评论生成:CriticGPT接收一个问题和相应的回答作为输入,然后生成一个评论,指出回答中的具体错误。评论的结构通常包含多个部分,每个部分都针对原始回答中的特定引用进行评论。
    4. 策略优化:使用近端策略优化(PPO)算法来优化CriticGPT的行为策略,允许模型在保持策略更新幅度较小的同时,有效地学习如何改进其输出。
    5. 推理采样策略:引入了一种名为”强制采样波束搜索”(FSBS)的技术,通过在生成评论时强制模型产生特定的高亮部分,然后根据奖励模型的评分选择最佳评论。这种方法允许模型在生成更长、更全面的评论时,减少虚假问题的产生。
    6. 性能评估:CriticGPT的输出会被评估,以确定其在检测代码错误方面的表现,以及与人类评估员相比的优势。

    CriticGPT的优点

    • 提高准确性:CriticGPT通过增强RLHF,显著提升了AI模型输出的准确性,尤其在代码审查方面,能找出许多人类难以发现的问题。
    • 减少错误:它能够帮助减少在代码中的错误,特别是那些由于模型复杂度增加而变得更加隐蔽的错误。
    • 提升效率:CriticGPT可以自动化地审查代码,减少了人工审查所需的时间和工作量。
      CriticGPT性能
    • 增强安全性:通过识别代码中的安全漏洞,CriticGPT有助于提升软件产品的安全性。
    • 辅助人类评估员:CriticGPT可以作为人类评估员的辅助工具,提高他们审查代码的效率和质量。
    • 自我学习和优化:CriticGPT使用PPO算法进行策略优化,能够不断学习和改进其错误检测的能力。
    • 减少幻觉:CriticGPT有助于减少在评估过程中产生的幻觉或虚假错误,提高了评估的可靠性。
    • 全面性:通过FSBS技术,CriticGPT能够生成更全面、更详细的评论,同时避免了无关紧要的问题或错误。
    • 提升训练数据质量:CriticGPT的使用有助于生成更高质量的训练数据,进一步优化AI模型。
    • 适应性强:CriticGPT的设计使其能够适应不同的AI输出和任务,具有较好的通用性。

    CriticGPT的短板

    • 复杂性限制:CriticGPT在处理极复杂的任务时可能会面临挑战,尤其是当错误分布在代码的多个部分时。
    • 短答案训练:该模型主要针对较短的代码片段进行训练,可能在处理更长、更复杂的任务时效果不佳。
    • 幻觉问题:尽管CriticGPT减少了幻觉错误的产生,但仍然存在可能输出不正确内容误导人类的风险。
    • 单一错误焦点:当前CriticGPT主要关注单点错误,对于跨多个代码段的错误可能识别不够。
    • 应用范围:CriticGPT主要针对代码审查,对于其他类型的AI输出(如文本、图像等)可能需要进一步的调整和优化。
    • 依赖训练数据:CriticGPT的性能在很大程度上依赖于训练数据的质量和多样性,如果训练数据存在偏差,可能影响模型的准确性。

    延伸阅读

  • MOFA-Video – 腾讯开源的可控性AI图生视频模型

    MOFA-Video是什么

    MOFA-Video是由腾讯AI实验室和东京大学的研究人员开源的一个可控性的图像生成视频的模型,该技术利用生成运动场适应器对图像进行动画处理以生成视频。MOFA-Video能够在预训练的Stable Video Diffusion模型基础上,通过稀疏控制信号如手动轨迹、面部标记序列或音频等,实现对视频生成过程中动作的精细控制。MOFA-Video不仅能够单独使用这些控制信号,还能将它们组合使用,以零样本(zero-shot)的方式进行更复杂的动画制作,提供了一种全新的、高度可控的图像动画视频解决方案。

    MOFA-Video

    MOFA-Video的功能特色

    • 轨迹控制动画:用户通过在图像上手动绘制轨迹,指导MOFA-Video生成相应的视频动画。这种功能特别适合需要精确控制物体或相机运动的场景。
    • 面部关键点动画:系统利用面部关键点数据,如通过面部识别技术获得的标记,来生成逼真的面部表情和头部动作动画。
    • 混合控制动画:MOFA-Video能够将轨迹控制和面部关键点控制相结合,实现面部表情和身体动作的同步动画,创造出复杂的多部分动画效果。
    • 音频驱动面部动画:通过分析音频信号,MOFA-Video能够生成与语音或音乐同步的面部动画,例如口型同步。
    • 视频驱动面部动画:使用参考视频,MOFA-Video能够使静态图像中的面部动作模仿视频中的动作,实现动态的面部表情再现。
    • 零样本多模态控制:MOFA-Video支持零样本学习,即不同控制信号可以无需额外训练即可组合使用,这大大提高了动画生成的灵活性和多样性。
    • 长视频生成能力:通过采用周期性采样策略,MOFA-Video能够生成比传统模型更长的视频动画,突破了帧数限制。
    • 用户界面操作:MOFA-Video提供了基于Gradio的简单易用的用户界面,用户可以通过这个界面直观地进行动画生成,无需具备专业的编程技能。

    MOFA-Video

    MOFA-Video的官网入口

    MOFA-Video的工作原理

    MOFA-Video的工作原理

    1. 稀疏控制信号生成:在训练阶段,系统通过稀疏运动采样技术生成稀疏控制信号。这些信号可能是基于轨迹的动画控制点,面部关键点序列,或者是其他形式的运动指示。
    2. MOFA-Adapter设计:MOFA-Adapter是系统的核心,它是一个专门设计的网络结构,用于将稀疏控制信号转换为密集的运动场。这一组件包括:
      • S2D网络:将稀疏的运动提示转换为密集的运动场。
      • 参考图像编码器:提取参考图像的多尺度特征,用于后续的运动场生成。
      • 特征融合编码器:将S2D网络生成的运动场与参考图像编码器的特征结合。
    3. 多尺度特征提取:参考图像编码器对输入的参考图像进行处理,提取出多尺度的特征表示,这些特征将用于后续的视频帧生成过程中的引导和变形。
    4. 运动场的生成与应用:S2D网络根据稀疏控制信号生成密集的运动场,这些运动场随后用于对多尺度特征进行空间变形,以模拟视频中的运动效果。
    5. 预训练的SVD模型:MOFA-Adapter与预训练的Stable Video Diffusion模型(SVD)结合,利用从MOFA-Adapter获得的条件特征来引导视频帧的生成。
    6. 空间变形:利用生成的运动场,系统对参考图像的多尺度特征进行空间变形,确保视频帧中的物体和场景元素按照预定的运动轨迹进行移动。
    7. 视频帧生成:在特征空间中经过变形的特征被用于生成视频帧。这一过程涉及到从潜在空间中采样并逐步去除噪声,以重建清晰的视频帧。
    8. 多模态控制信号集成:MOFA-Video能够处理来自不同源的控制信号,并将它们融合到统一的生成过程中,实现复杂的动画效果。
    9. 零样本学习:MOFA-Adapter训练完成后,可以在不同控制域中无需额外训练即可联合工作,实现对视频生成的精细控制。
    10. 长视频生成策略:为了生成更长的视频,MOFA-Video采用了周期性采样策略,通过在潜在空间中对帧进行分组和重叠采样,解决了长视频生成中的连贯性和计算复杂性问题。
  • Toucan TTS – 免费开源的文本转语音工具,支持超7000种语言

    Toucan TTS是什么

    Toucan TTS是由德国斯图加特大学自然语言处理研究所(IMS)开发的文本到语音合成工具箱,支持超过7000种语言,包括多种方言和变体。Toucan TTS基于Python和PyTorch构建,易于使用且功能强大,提供多说话人语音合成、语音风格克隆和人机交互编辑功能,适用于语音模型教学、文字朗读和多语言应用开发等场景。ToucanTTS作为一个开源项目,基于Apache 2.0许可,允许用户和开发者自由使用和修改代码,以适应不同的应用需求。

    Toucan TTS

    Toucan TTS的主要功能

    • 多语言语音合成:Toucan TTS能够处理和生成超过7000种不同语言的语音,包括各种方言和语言变体,使其成为全球语言支持最广泛的TTS项目之一。
    • 多说话人支持:该工具箱支持多说话人语音合成,允许用户选择或创建具有不同语音特征的说话人模型,实现个性化的语音输出。
    • 人机交互编辑:Toucan TTS提供了人机交互编辑功能,用户可以对合成的语音进行细致的调整,以适应不同的应用场景,如文学朗诵或教育材料。
    • 语音风格克隆:用户可以利用Toucan TTS克隆特定说话人的语音风格,包括节奏、重音和语调等,使得合成语音更加贴近原说话人的声音特征。
    • 语音参数调整:ToucanTTS允许用户调整语音的持续时间、音调变化和能量变化等参数,以控制语音的流畅度、情感表达和声音特征。
    • 发音清晰度和性别特征调整:用户可以根据需要调整语音的清晰度和性别特征,使得合成语音更加自然和符合特定角色或场景的需求。
    • 交互式演示:Toucan TTS提供了在线交互式演示,用户可以通过网页界面实时体验和测试语音合成效果,这有助于用户快速理解和使用工具箱的功能。

    Toucan TTS Demo

    如何使用Toucan TTS

    对于普通用户可以前往Hugging Face体验Toucan TTS的在线文本转语音和语音克隆Demo,开发人员可以访问其GitHub项目库,克隆其代码到本地进行部署和运行。

    Toucan TTS的应用场景

    • 文学朗诵:合成诗歌、文学作品、网页内容的语音,供朗诵欣赏或作为有声读物。
    • 多语言应用开发:为需要多语言支持的应用程序提供语音合成服务,如国际化软件和游戏。
    • 辅助技术:为视障人士或阅读困难者提供文本到语音的服务,帮助他们更好地获取信息。
    • 客户服务:在客户服务系统中使用,提供多语言的自动语音回复或交互式语音响应系统。
    • 新闻与媒体:自动将新闻文章转换为语音,为忙碌的听众提供便捷的新闻获取方式。
    • 电影和视频制作:为电影、动画或视频内容生成配音,尤其是当原始音频不可用或需要特定语言版本时。
    • 有声书制作:将电子书或文档转换为有声书,提供给偏好听书的用户。
  • ExVideo – 阿里和华东师大推出的AI视频长度扩展调优技术

    ExVideo是什么

    ExVideo是由阿里巴巴和华东师大的研究人员推出的一种视频合成模型的后调优技术,能够扩展现有视频合成模型的时间尺度,以生成更长和帧数更多的视频。该团队基于Stable Video Diffusion模型,训练了一个能够生成长达128帧连贯视频的扩展模型,同时保留了原始模型的生成能力。ExVideo通过优化3D卷积、时间注意力和位置嵌入等时间模块,使模型能够处理更长时间跨度的内容,在保持原始模型生成能力的同时,显著增加了视频帧数,且训练成本较低,特别适合计算资源有限的情况。

    阿里ExVideo

    ExVideo的功能特点

    • 时间尺度扩展:ExVideo的核心功能之一是扩展视频合成模型的时间尺度,可以处理和生成比原始模型设计时更长的视频序列。通过这种扩展,ExVideo能够生成具有更多帧的视频,从而讲述更完整的故事或展示更长时间的动态场景。
    • 后调优策略:ExVideo的后调优策略是其技术的关键部分,通过对Stable Video Diffusion等模型的特定部分进行再训练,ExVideo能够使这些模型生成更长的视频,达到128帧或更多。不仅提高了视频的长度,还保持了模型对各种输入的泛化能力,使得生成的视频多样化且适应性强。
    • 参数高效:与传统的训练方法相比,ExVideo采用后调优策略,无需从头开始训练一个全新的模型,而是在现有模型的基础上进行优化,显著减少了所需的参数数量和计算资源,使得模型的扩展更加高效和实用。
    • 保持生成能力:在对视频长度进行扩展的同时,ExVideo注重保持视频的质量,生成的视频不仅在时间上有所延长,而且在视觉连贯性、清晰度和整体质量上也能满足高标准。
    • 兼容性和通用性:ExVideo的设计考虑到了与多种视频合成模型的兼容性,使其能够广泛应用于不同的视频生成任务。无论是3D卷积、时间注意力还是位置嵌入,ExVideo都能够提供相应的扩展策略,以适应不同的模型架构。

    ExVideo AI视频扩展

    ExVideo的官网入口

    ExVideo的技术原理

    • 参数后调优(Post-Tuning):ExVideo采用参数后调优的方法,对现有的视频合成模型进行改进。这包括对模型的特定部分进行再训练,而不是重新训练整个模型,从而提高效率。
    • 时间模块扩展:针对视频合成模型中的时间模块,ExVideo提出了扩展策略。这些策略包括对3D卷积层、时间注意力机制和位置嵌入层的优化,以适应更长的视频序列。
      ExVideo的架构
    • 3D卷积层:3D卷积层在视频合成中用于捕捉时间维度上的特征。ExVideo保留了原始模型中的3D卷积层,因为它们能够适应不同的时间尺度,而无需额外的微调。
    • 时间注意力机制:为了提高模型处理长时间序列的能力,ExVideo对时间注意力模块进行了微调。这有助于模型更好地理解视频内容的时间连贯性。
    • 位置嵌入:传统的视频合成模型可能使用静态或可训练的位置嵌入来表示视频中的帧顺序。ExVideo通过引入可训练的位置嵌入,并通过循环模式初始化,来适应更长的视频序列。
    • 身份3D卷积层(Identity 3D Convolution):在位置嵌入层之后,ExVideo引入了一个额外的身份3D卷积层,用于学习长期视频特征。这个层在训练前初始化为单位矩阵,确保不会改变视频表示,保持与原始模型的一致性。
    • 工程优化:为了在有限的计算资源下进行有效的训练,ExVideo采用了多种工程优化技术,如参数冻结、混合精度训练、梯度检查点技术和Flash Attention,以及使用DeepSpeed库来分片优化器状态和梯度。
    • 训练过程:ExVideo使用了一个公开可用的数据集OpenSoraPlan2进行训练,该数据集包含大量视频,以此来增强模型生成多样化视频的能力。
    • 损失函数和噪声调度:在训练过程中,ExVideo保持了与原始模型一致的损失函数和噪声调度策略,确保了模型训练的稳定性和效率。
  • Diffutoon – 阿里推出的AI将视频转卡通风格的框架

    Diffutoon是什么

    Diffutoon是由阿里巴巴和华东师大的研究人员推出的一个将视频转换为卡通动漫风格的AI框架,基于扩散模型的可编辑卡通着色技术,能够将真实感视频转换成动漫风格。该技术通过分解为风格化、一致性增强、结构引导和着色等子任务,实现了对视频的高分辨率和长时间渲染。Diffutoon还具备内容编辑功能,可以根据文本提示调整视频细节,在处理视频时保持了高度的视觉效果和一致性,实现了对视频动画的高效、高质量处理。

    Diffutoon

    Diffutoon的功能特色

    • 卡通视频渲染:Diffutoon利用扩散模型将现实风格的视频转换成具有卡通或动漫风格的视频,实现视觉上的平面化和风格化效果。转换不仅包括颜色和纹理的变化,还涉及对光影、轮廓等元素的艺术化处理,以模仿手绘动画的视觉效果。
    • 高分辨率支持:Diffutoon能够处理高分辨率视频,支持至少1536×1536像素的分辨率,确保在放大或高清显示设备上也能保持清晰度和细节,适合高质量的视频制作和展示需求。
    • 视频编辑:用户可以通过文本提示对视频内容进行编辑,Diffutoon能够识别并根据这些提示调整视频的特定部分。编辑功能支持对角色、场景元素的外观和属性进行修改,如更换服装颜色、调整角色表情等。
    • 帧间一致性:通过特定的算法和技术,Diffutoon确保视频序列中的每一帧在风格和内容上保持一致性,避免了视频播放时可能出现的闪烁、颜色突变或内容不连贯的问题,提高了观看体验。
    • 结构保持:在视频风格化的过程中,Diffutoon能够识别并保留视频的关键结构信息,如角色的轮廓和物体的边缘,确保了即使在风格化之后,视频的主要内容和形状仍然清晰可辨。
    • 自动着色:Diffutoon具备自动着色功能,能够根据视频内容和风格要求自动选择合适的颜色进行填充。自动着色不仅提高了生产效率,还能确保颜色的协调性和视觉吸引力,使得最终视频在色彩上更加和谐。

    Diffutoon

    Diffutoon的官网入口

    Diffutoon的技术原理

    Diffutoon的技术架构

    1. 扩散模型的应用:Diffutoon利用扩散模型作为图像合成的核心技术,通过学习数据集中的图像和视频的分布特性,实现从高维潜在空间到图像数据的转换。
    2. 多模块去噪:Diffutoon构建了一个多模块去噪模型,该模型结合了ControlNet和AnimateDiff等技术,用于处理视频中的可控性和一致性问题。
    3. 风格化、一致性增强、结构引导和着色:Diffutoon将卡通着色问题分解为四个子问题,每个子问题由特定的模型解决:
      • 风格化:使用个性化的Stable Diffusion模型实现动漫风格化。
      • 一致性增强:通过在UNet中插入基于AnimateDiff的运动模块,保持视频帧之间的内容一致性。
      • 结构引导:使用ControlNet模型提取和保留视频的结构信息,如轮廓。
      • 着色:另一个ControlNet模型用于上色,提高视频质量,即使输入视频分辨率较低。
    4. 滑动窗口方法:采用滑动窗口方法迭代更新每一帧的潜在嵌入,这种方法有助于处理长视频并保持帧间的连贯性。
    5. 编辑分支:除了主卡通着色管道外,Diffutoon还包含一个编辑分支,用于根据文本提示生成编辑信号,这些信号以彩色视频的形式提供给主管道。
    6. 高效率的注意力机制:通过引入Flash Attention,减少GPU内存使用,提高处理高分辨率视频的效率。
    7. 分类器自由引导:使用分类器自由引导机制,通过文本提示进行视觉质量的优化。
    8. DDIM调度器:使用DDIM(Denoising Diffusion Implicit Models)去噪扩散隐式模型调度器控制视频生成过程,平衡了生成质量和速度。
    9. 后期处理方法:采用如FastBlend等后期处理技术,进一步增强视频的长期一致性和视觉效果。
  • 琴乐大模型 – 腾讯推出的AI音乐创作大模型

    琴乐大模型是什么

    琴乐大模型是由腾讯AI Lab与腾讯TME天琴实验室共同研发的人工智能音乐创作大模型,该模型通过输入中英文关键词、描述性语句或音频,能够直接生成立体声音频或多轨乐谱。琴乐大模型支持自动编辑,如续写、重新生成指定音轨或小节,以及修改乐器类型和节奏。目前,琴乐大模型的技术已经上线腾讯音乐启明星平台,用户可以免费注册体验。未来,研究团队还计划在模型中加入人声、歌词等要素的生成能力,以更好地服务音乐创作需求。

    琴乐大模型

    琴乐大模型的功能特色

    • 音乐生成:模型能够根据用户提供的中英文关键词、描述性语句或音频输入,智能生成音乐。这种生成不仅基于文本描述,还能够理解音频内容,实现音乐的自动创作。
    • 乐谱生成:除了生成音频,「琴乐大模型」还能生成详细的乐谱,这些乐谱包含旋律、和弦、伴奏和打击乐等多个轨道,为用户提供了丰富的音乐结构。
    • 自动编辑:模型支持对生成的乐谱进行一系列自动编辑操作,包括但不限于续写乐谱、重新生成特定的音轨或小节、调整配器、修改乐器类型和节奏,这大大提高了创作的灵活性和效率。
    • 音频文本对齐:通过对比学习技术,模型构建了一个共享特征空间,将音频标签或文本描述与音频本身进行对齐,为生成模型提供条件控制信号,增强了音乐生成的相关性和准确性。
    • 乐谱/音频表征提取:模型能够将乐谱或音频转换成一系列离散的特征(token)序列,这些序列为大语言模型的预测提供了基础。
    • 大语言模型预测:使用decoder-only结构,模型通过特征预测(next token prediction)训练,预测出的序列可以转换回乐谱或音频,实现了从文本到音乐的转换。
    • 音频恢复:通过流匹配和声码器技术,模型能够将预测出的音频表征序列恢复成可听音频,增强了音频的真实感和质量。
    • 音乐理论遵循:在生成音乐的过程中,「琴乐大模型」遵循音乐理论,确保旋律、和弦、节拍等元素符合音乐逻辑和人类审美。

    琴乐大模型

    如何体验和使用琴乐大模型

    1. 注册与登录:访问腾讯音乐启明星平台(https://y.qq.com/venus/#/venus/aigc/ai_compose),并注册一个账户或使用现有账户登录。
    2. 输入创作条件:在体验页面上,输入音乐关键词、语句或描述,这些将作为模型生成音乐的依据。
    3. 选择音乐模型:目前仅有琴乐音乐生成大模型v1.0供选择。
    4. 选择音乐时长:可选择10秒至30秒的音乐时长
    5. 生成音乐:点击开始生成,等待1分钟左右音乐即可生成,生成后的音乐可以进行播放和下载

    琴乐大模型的技术原理

    • 音频文本对齐模型:这一模块使用对比学习构建音频标签或文本描述与音频之间的共享特征空间。通过这种方式,模型能够理解文本和音频之间的语义关系,并在生成过程中使用这些信息作为条件控制信号。
    • 乐谱/音频表征提取:模型将乐谱或音频转换为离散的特征序列,这些序列可以是MIDI属性的表征,也可以是预先训练的音频频谱的编码和压缩后的表征。
    • 大语言模型:使用decoder-only结构的大语言模型,进行特征预测(next token prediction)训练。这种模型能够根据输入的特征序列预测下一个特征,从而生成连续的音乐元素。
    • 流匹配与声码器技术:在生成音频的过程中,模型使用流匹配技术与声码器模块,将预测出的音频表征序列转换为可听音频,增强音频的真实感。
    • 多模块协同工作:「琴乐大模型」包含了多个模块,这些模块协同工作以实现音乐生成的效果。例如,音频文本对齐模型在训练过程中提供条件控制信号,而在推理过程中则使用文本表征作为控制信号。
      琴乐大模型的模块
    • 音乐理论遵循:在生成音乐的过程中,模型需要遵循音乐理论,包括旋律、和弦、节奏等元素的合理性,以确保生成的音乐符合人类的听觉习惯和审美标准。
    • 自动编辑与调整:模型支持对生成的乐谱进行自动编辑操作,如续写、重新生成指定轨或小节,以及修改乐器类型和节奏,这使得音乐创作过程更加灵活。
    • 端到端的生成流程:从文本输入到音频输出,「琴乐大模型」实现了端到端的生成流程,减少了人工干预,提高了音乐创作的效率。
    • 大规模双盲听测:通过大规模双盲听测,模型的生成质量得到了验证,其多维度主观评分超越了业内标准。
  • Unique3D – 清华大学团队开源的图像到3D生成模型

    Unique3D是什么

    Unique3D是清华大学团队开源的一个单张图像到3D模型转换的框架,通过结合多视图扩散模型和法线扩散模型,以及一种高效的多级上采样策略,能够从单张图片中快速生成具有高保真度和丰富纹理的3D网格。Unique3D结合ISOMER算法进一步确保了生成的3D模型在几何和色彩上的一致性和准确性,仅需30秒即可完成从单视图图像到3D模型的转换,生成效果优于InstantMesh、CRM、OpenLRM等图像转3D模型。

    Unique3D

    Unique3D的功能特色

    • 单图像3D网格生成:Unique3D能够从单个2D图像自动生成3D网格模型,将平面图像转换为具有空间深度的三维形态。
    • 多视角视图生成:系统使用多视图扩散模型生成同一物体的四个正交视图图像,这些视图从不同方向捕捉物体的特征,为3D重建提供全面的视角信息。
    • 法线贴图生成:Unique3D为每个多视角图像生成对应的法线贴图,这些贴图记录了物体表面的朝向信息,对于后续的3D模型渲染至关重要,能够模拟光线如何与表面相互作用,增强模型的真实感。
    • 多级分辨率提升:通过多级上采样过程逐步提高生成图像的分辨率,从低分辨率到高分辨率(如从256×256到2048×2048),使得3D模型的纹理和细节更加清晰。
    • 几何和纹理细节整合:在重建过程中,Unique3D将颜色信息和几何形状紧密结合,确保生成的3D模型在视觉上与原始2D图像保持一致,同时具有复杂的几何结构和丰富的纹理细节。
    • 高保真度输出:生成的3D模型在形状、纹理和颜色上与输入的2D图像高度一致,无论是在几何形态的准确性还是纹理的丰富性上都达到了高保真度的标准。

    Unique3D

    Unique3D的官网入口

    Unique3D的技术原理

    Unique3D的工作原理

    • 多视图扩散模型:利用扩散模型从单视图图像生成多视角(通常是四个正交视图)图像。这些模型通过训练学习2D图像的分布,并将其扩展到3D空间,生成具有不同视角的图像。
    • 法线扩散模型:与多视图扩散模型协同工作,为每个生成的视图图像生成对应的法线贴图,这些法线贴图包含了表面法线的方向信息,对后续的3D重建至关重要。
    • 多级上采样过程:采用多级上采样策略逐步提高生成图像的分辨率。初始生成的图像分辨率较低,通过上采样技术逐步提升至更高的分辨率,以获得更清晰的细节。
    • ISOMER网格重建算法:一种高效的网格重建算法,用于从高分辨率的多视图RGB图像和法线图中重建3D网格。ISOMER算法包括:
      • 初始网格估计:快速生成3D对象的粗糙拓扑结构和初始网格。
      • 粗糙到精细的网格优化:通过迭代优化过程,逐步改善网格的形状,使其更接近目标形状。
      • 显式目标优化:为每个顶点指定一个优化目标,解决由于视角不一致导致的问题,提高几何细节的准确性。
    • 颜色和几何先验整合:在网格重建过程中,将颜色信息和几何形状的信息整合到网格结果中,以提高最终模型的视觉真实性和准确性。
    • 显式目标(ExplicitTarget):为每个顶点定义一个优化目标,这是一个从顶点集合到颜色集合的映射函数,用于指导顶点颜色的优化,提高模型的多视图一致性。
    • 扩展正则化(Expansion Regularization):在优化过程中使用的一种技术,通过在顶点的法线方向上移动顶点来避免表面塌陷,确保模型的完整性。
    • 颜色补全算法:针对不可见区域的颜色补全,使用一种高效的算法,将可见区域的颜色平滑地传播到不可见区域,确保整个模型颜色的一致性。
  • Hallo – 复旦百度等开源的AI对口型肖像视频生成框架

    Hallo是什么

    Hallo是由复旦大学、百度公司、苏黎世联邦理工学院和南京大学的研究人员共同提出的一个AI对口型肖像图像动画技术,可基于语音音频输入来驱动生成逼真且动态的肖像图像视频。该框架采用了基于扩散的生成模型和分层音频驱动视觉合成模块,提高了音频与视觉输出之间的同步精度。Hallo的网络架构整合了UNet去噪器、时间对齐技术和参考网络,以增强动画的质量和真实感,不仅提升了图像和视频的质量,还显著增强了唇动同步的精度,并增加了动作的多样性。

    Hallo

    Hallo的功能特色

    • 音频同步动画:Hallo利用先进的音频分析技术,将输入的语音音频与肖像图像相结合,生成动态的面部动画。通过精确的唇动同步算法,确保视频动画中的嘴唇动作与音频中的声音同步,从而创造出逼真的说话效果。
    • 面部表情生成:根据音频信号中的情感和语调变化,Hallo能够自动识别并生成相应的面部表情,包括微笑、皱眉、惊讶等表情,使视频动画角色的“表演”更加自然和富有情感。
    • 头部姿态控制:Hallo允许对视频动画中的头部姿态进行细致的调整,如头部的倾斜、转动等,使得视频动画能够更好地反映音频内容的意图和情感,增强视觉与听觉的协调性。
    • 个性化动画定制:用户可以根据不同的应用场景和个人特征,对动画的风格、表情和动作进行定制。Hallo的个性化定制功能支持用户创造出独一无二的角色,满足特定的视觉和情感表达需求。
    • 时间一致性维护:Hallo通过时间对齐技术,确保动画中的动作和表情在时间上流畅过渡,避免突兀和不自然的变化。
    • 动作多样性:除了同步音频的基本动作外,Hallo还支持生成多样化的动作和风格。用户可以根据需要选择不同的动作库,为动画角色添加更多动态元素,如手势、眨眼等,从而丰富视频的表现力。

    Hallo

    Hallo的官网入口

    Hallo的技术原理

    Hallo

    • 分层音频驱动视觉合成:Hallo采用分层的方法来处理音频和视觉信息。这种分层结构允许模型分别处理嘴唇动作、面部表情和头部姿态,然后通过自适应权重将这些元素融合在一起。
    • 端到端扩散模型:Hallo使用基于扩散的生成模型,一种从潜在空间生成数据的方法。在训练阶段,数据逐渐被加入噪声,然后在逆过程中去除噪声以重建清晰的图像。
    • 交叉注意力机制:通过交叉注意力机制,Hallo能够在音频特征和视觉特征之间建立联系。该机制使得模型能够集中注意力于与当前音频输入最相关的面部区域。
    • UNet去噪器:Hallo利用基于UNet的去噪器来逐步去除图像中的噪声,生成清晰的动画帧。UNet结构因其在图像分割任务中的有效性而闻名,通过跳跃连接使用低层特征图来提高生成质量。
    • 时间对齐技术:为了保持动画在时间上的连贯性,Hallo采用了时间对齐技术,这有助于确保连续帧之间的平滑过渡和一致性。
    • 参考网络(ReferenceNet):ReferenceNet用于编码全局视觉纹理信息,以实现一致且可控的角色动画,可帮助模型在生成过程中参考现有的图像,以增强输出的视觉质量。
    • 面部和音频编码器:Hallo使用预训练的面部编码器来提取肖像的身份特征,同时使用音频特征编码器(如wav2vec)来将音频信号转换为可以驱动动画运动的信息。
    • 自适应权重调整:Hallo允许调整不同视觉组件(如嘴唇、表情、姿态)的权重,以控制动画的多样性和细节。
    • 训练与推理:在训练阶段,Hallo通过优化面部图像编码器和空间交叉注意力模块的参数来提高单帧生成能力。在推理阶段,模型结合参考图像和驱动音频来生成动画视频序列。
  • MimicBrush – 阿里等开源的AI图像编辑融合框架

    MimicBrush是什么

    MimicBrush是由阿里巴巴、香港大学和蚂蚁集团的研究人员推出的AI图像编辑融合框架,允许用户通过简单的操作,在源图像上指定需要编辑的区域,并提供一个包含期望效果的参考图像进行图片编辑。MimicBrush能够自动识别和模仿参考图像中的视觉元素,将其应用到源图像的相应区域,支持如对象替换、样式转换、纹理调整等图像编辑操作。该技术特别适用于产品定制、角色设计和特效制作等场景,极大地简化了传统图像编辑的复杂流程,提高了编辑效率和灵活性。

    MimicBrush

    MimicBrush的功能特色

    • 参考图像模仿:用户在源图像上圈定希望编辑的特定区域,提供一张包含所需样式或对象的参考图像。MimicBrush便能分析并模仿参考图像中的特定视觉特征,将这些特征无缝应用到源图像的指定区域,实现风格或内容的一致性。
    • 自动区域识别:MimicBrush利用先进的图像识别技术可自动检测和确定编辑区域。用户无需手动绘制遮罩或进行繁琐的选择,简化了编辑前的准备工作。
    • 一键编辑应用:用户只需点击一个按钮,即可启动编辑过程。MimicBrush将自动执行从区域识别到特征模仿的整个编辑流程,编辑操作变得快速且用户友好,无需多步操作。
    • 多样化编辑效果:支持对象替换,如将一种物体替换为另一种物体;可实现样式转换,比如改变服装的图案或颜色。还能进行纹理调整,如将一种材质的纹理应用到另一物体表面。
    • 实时反馈:在编辑过程中,MimicBrush提供即时的预览功能。用户可以实时看到编辑效果,及时进行调整和优化,确保了编辑结果更符合用户的预期和需求。
    • 灵活性和适应性:MimicBrush能够适应不同的图像内容,包括复杂场景和多样风格,提供多种编辑选项,使用户能够根据个人喜好进行个性化调整。

    MimicBrush的官网入口

    MimicBrush的技术原理

    MimicBrush的工作原理

    • 自我监督学习:MimicBrush通过自我监督的方式进行训练,利用视频帧之间的自然一致性和视觉变化。在训练过程中,系统随机选择视频中的两帧,一帧作为源图像,另一帧作为参考图像,学习如何使用参考图像的信息来补全源图像中被遮罩的部分。
    • 双扩散UNets结构:MimicBrush采用了两个UNet网络,即“imitative U-Net”和“reference U-Net”。这两个网络分别处理源图像和参考图像,并通过共享注意力层中的键(keys)和值(values)进行信息交互,帮助系统定位参考图像中与源图像编辑区域相对应的部分。
    • 注意力机制:在MimicBrush中,参考U-Net提取的注意力键和值被注入到模仿U-Net中,这种机制有助于模仿U-Net更准确地完成遮罩区域的生成,确保生成的区域与源图像的背景和其他元素和谐地融合。
    • 数据增强:为了增加源图像和参考图像之间的变化性,MimicBrush在训练过程中应用了强烈的数据增强技术,包括颜色抖动、旋转、缩放和翻转等,以提高模型对不同姿态、光照和视角下图像的泛化能力。
    • 遮罩策略:MimicBrush采用了一种智能的遮罩策略,通过SIFT特征匹配来确定源图像中的关键区域,并增加这些区域被遮罩的可能性,从而促使模型学习如何从参考图像中找到并模仿更有意义的视觉元素。
    • 深度模型:MimicBrush还利用深度模型来预测源图像的深度图,作为形状控制的可选条件,这使得MimicBrush能够在纹理转移任务中保持源对象的形状,同时仅将参考图像的纹理或图案应用到源对象上。
    • 评估基准:为了全面评估MimicBrush的性能,研究人员构建了一个包含部分合成和纹理转移任务的高质量基准,涵盖了多种实际应用场景,如时尚、产品设计等。

    MimicBrush的应用场景

    • 产品设计:设计师可以使用MimicBrush快速修改产品设计图,例如改变产品的颜色、纹理或形状,以匹配设计概念或满足特定需求。
    • 时尚和服装:在时尚界,MimicBrush可以用来改变服装的图案、颜色或风格,帮助设计师和营销人员快速预览不同设计选项。
    • 美容和肖像编辑:个人用户可以利用MimicBrush来美容肖像,例如改变发型、妆容或肤色,而无需专业的图像编辑技能。
    • 广告和营销材料:营销人员可以快速调整广告图像,以适应不同的市场或促销活动,例如更改产品展示或背景元素。
    • 社交媒体内容创作:社交媒体用户可以利用MimicBrush来增强或个性化他们的照片和视频,使其内容更加吸引眼球。
    • 电子商务:在线零售商可以使用MimicBrush来定制产品图像,展示不同选项或变化,为客户提供更丰富的视觉体验。
  • Stability AI开源Stable Diffusion 3 Medium文生图模型

    6月12日晚间消息,人工智能初创公司Stability AI宣布正式开源发布其最新的文本到图像生成模型——Stable Diffusion 3 Medium(SD3 Medium)。Stable Diffusion 3 Medium 包含 20 亿个参数,是 Stability AI 迄今为止最先进的文本到图像开放模型,更小的 VRAM 占用空间旨在使其更适合在消费级 GPU 以及企业级 GPU 上运行。

    Hugging Face模型地址:https://huggingface.co/stabilityai/stable-diffusion-3-medium

    Stable Diffusion 3 Medium

    Stable Diffusion 3 Medium的基本信息

    • 先进性:SD3 Medium 拥有20亿参数,是Stability AI 迄今为止最为复杂的图像生成模型,代表了生成式AI进化的重要里程碑。
    • 适用性:这一模型的尺寸适中,使其成为在消费级PC、笔记本电脑以及企业级GPU上运行的理想选择,有望成为文本到图像模型的新标准。
    • 开放性:SD3 Medium 的权重现已在非商业许可和低成本创作者许可下开放,鼓励专业艺术家、设计师、开发者和AI爱好者进行商业使用。
    • 多平台支持:支持API试用,可在Stability平台、Stable Assistant(免费三天试用)和通过Discord的Stable Artisan上尝试。

    Stable Diffusion 3 Medium生成的图片

    Stable Diffusion 3 Medium的改进

    • 照片级真实感:SD3 Medium 通过减少手部和面部的常见伪影,提供无需复杂工作流程即可生成的高质量图像。
    • 提示遵循:模型能够理解并生成涉及空间关系、构图元素、动作和风格的复杂提示。
    • 排版能力:借助Diffusion Transformer架构,SD3 Medium 在生成文本时实现了无伪影和拼写错误。
    • 资源效率:模型设计考虑了资源效率,即使在标准消费级GPU上也能保持高性能,不牺牲性能。
    • 微调能力:SD3 Medium 能够从小数据集中吸收细节,为定制化提供了强大支持。

    Stable Diffusion 3 Medium图片

    合作伙伴

    • NVIDIA:Stability AI 与NVIDIA 的合作,通过NVIDIA® RTX™ GPU和TensorRT™,为所有Stable Diffusion模型,包括SD3 Medium,提供了性能上的显著提升。
    • AMD:AMD 对SD3 Medium 进行了优化,确保在AMD的最新APU、消费级GPU和MI-300X企业级GPU上提供高效推理。

    开放与安全

    • Stability AI 坚定地致力于开放的生成性AI,SD3 Medium 在Stability NonCommercial Research Community License下发布,同时推出了新的Creator License,以支持商业用途。
    • 公司采取了全面的安全措施,从模型训练到部署,确保了SD3 Medium 的安全和负责任的使用。

    未来计划

    Stability AI 计划根据用户反馈持续改进SD3 Medium,扩展其功能,提高性能。公司的目标是为AI生成艺术设定新的标准,使SD3 Medium 成为专业人士和爱好者的重要工具。

    (消息来源:Stability AI