تبسيط إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام NVIDIA Edify 3D

أصبحت تقنية الأبعاد الثلاثية في السنوات الأخيرة مجالًا تقنيًا مثيرًا وسريع النمو. وبين عامي 2013 و2020، نمت براءات اختراع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد بمعدل سنوي بلغ 26.3%. ويُظهر هذا النمو السريع حجم الابتكار والاهتمام بمجال الأبعاد الثلاثية.

من الألعاب والهندسة المعمارية إلى الواقع الافتراضي، تعيد أدوات الأبعاد الثلاثية تشكيل أساليب عمل القطاعات. وقد تناولنا في تدوينة سابقة اكتشاف الكائنات ثلاثية الأبعاد، وهي تقنية تمكّن الأنظمة من التعرّف على الكائنات وتحديد مواقعها وتحليلها ضمن فضاء ثلاثي الأبعاد.

سنركز اليوم على تطور مثير آخر في هذا المجال: إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد من النصوص ومن الصور. إذ يستطيع المبدعون إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة بمجرد وصفها نصيًا أو باستخدام صورة، مما يجعل تصميم النماذج ثلاثية الأبعاد أسرع وأسهل وصولًا من أي وقت مضى.

ومن الأمثلة الرائعة على ذلك NVIDIA Edify 3D، وهو نموذج للذكاء الاصطناعي التوليدي يمكنه تحويل النصوص أو الصور إلى نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الجودة. وبفضل الجمع بين السرعة والدقة وإمكانية التخصيص، فإنه يغيّر طريقة تعامل المحترفين والهواة مع إنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد.

في هذه المقالة، سنتعمق في ماهية NVIDIA Edify 3D وكيفية عمله. وسنلقي نظرة أيضًا على ميزاته وتطبيقاته في العالم الحقيقي والأثر المحتمل الذي قد يحدثه في قطاعات متنوعة.

التعرّف على NVIDIA Edify 3D#

تاريخيًا، كان إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد يدويًا عملية صعبة وتستغرق وقتًا طويلًا. وغالبًا ما يعتمد المصممون على برامج متخصصة تتطلب خبرة تقنية كبيرة لنمذجة الأصول وإكسائها بالخامات وتحسينها.

قد تستغرق المشاريع المعقدة ساعات لا حصر لها وتتطلب اهتمامًا دقيقًا بالتفاصيل، ما يجعل الالتزام بالمواعيد النهائية الضيقة صعبًا. كما أن النهج اليدوي يتطلب غالبًا الوصول إلى عتاد باهظ الثمن وموارد أخرى، ما يجعله أقل ملاءمة للفرق الصغيرة أو المبدعين المستقلين.

يبسّط NVIDIA Edify 3D هذه العملية باستخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لأتمتة معظم مراحلها. فبدلًا من البدء من الصفر، يمكن للمستخدمين إدخال وصف نصي أو صورة، لينشئ النموذج نموذجًا ثلاثي الأبعاد مفصلًا في دقائق.

الشكل 1. مثال على تحويل النص إلى نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام NVIDIA Edify 3D.

يركز NVIDIA Edify 3D على إنشاء أصول أو نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الجودة من أوصاف نصية أو صور، لكنه في الواقع جزء من مجموعة أوسع من نماذج Edify المصممة لاستخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي في مهام إبداعية متنوعة. وتشمل إمكانات هذه الأدوات إنشاء صور بدقة 4K وبيئات ذات نطاق ديناميكي عالٍ (HDR) بزاوية 360 درجة ومواد التصيير القائم على الخصائص الفيزيائية (PBR)، بل ومحتوى الفيديو أيضًا.

الميزات الرئيسية لـ NVIDIA Edify 3D في إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد#

من أبرز ميزات NVIDIA Edify 3D قدرته على إنتاج شبكات رباعية الأضلاع. تتألف هذه الشبكات من نماذج ثلاثية الأبعاد مكوّنة من مضلعات رباعية الأضلاع. وتحظى هذه الشبكات بتفضيل واسع في النمذجة ثلاثية الأبعاد لأنها تنشئ أشكالًا أكثر سلاسة وطبيعية. كما يسهل تعديلها مقارنة بالشبكات المكوّنة من مضلعات مثلثية. وتفيد الشبكات رباعية الأضلاع خصوصًا في مجالات مثل الألعاب والرسوم المتحركة، حيث تُعد الدقة وإجراء التحسينات بسرعة أمرين أساسيين.

الشكل 2. ينشئ Edify 3D أصولًا على هيئة شبكات رباعية الأضلاع.

ومن ميزات Edify 3D الأخرى تكامله مع أدوات NVIDIA الأخرى، مثل Omniverse وNIM. وهذا مفيد لتطبيقات مثل الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) وعرض المنتجات بصريًا. ومن خلال معالجة التحديات الشائعة في سير العمل التقليدي للأبعاد الثلاثية، مثل ضيق الوقت وتعقيد النمذجة اليدوية، يستطيع المبدعون التركيز على أفكارهم وإبداعهم بدلًا من العقبات التقنية.

كيف يعمل NVIDIA Edify 3D؟#

يحوّل Edify 3D الأوصاف النصية أو الصور المرجعية إلى نماذج ثلاثية الأبعاد مفصّلة باستخدام تقنيات متقدمة للذكاء الاصطناعي. تبدأ العملية بإدخال، مثل توجيه نصي أو صورة. وينشئ نموذج انتشار متعدد المناظير، الذي يولّد الصور عبر تنقيح ضوضاء عشوائية وتحويلها إلى محتوى ذي معنى، صورًا متعددة بصيغة RGB للجسم من زوايا مختلفة. وتُظهر هذه الصور مظهر الجسم من منظورات متعددة لضمان الاتساق.

في الوقت نفسه، تُنشئ شبكة ControlNet متعددة المناظير (وهي شبكة عصبية مصممة لتوجيه عملية التوليد باستخدام المعلومات البنيوية) المتجهات العمودية للسطح، التي تمثل شكل سطح الجسم وبنيته، بما في ذلك تفاصيل مثل المنحنيات والحواف. وتوفر هذه المتجهات العمودية، عند دمجها مع صور RGB، معلومات بصرية وهندسية معًا. ثم تُمرر هذه البيانات إلى نموذج إعادة بناء قائم على Transformer، وهو نوع من نماذج الذكاء الاصطناعي يعالج تسلسلات المعلومات للتنبؤ بشكل الجسم ثلاثي الأبعاد وملمسه ومواده.

تُحوَّل النتيجة إلى شبكة من المضلعات الرباعية. ولتحسين المخرجات النهائية، يضمن ControlNet متعدد المناظير لرفع الدقة (وهو شبكة عصبية يمكنها تحسين دقة الخامات وتفاصيلها عبر زوايا متعددة) أن يكون النموذج الثلاثي الأبعاد غنيًا بالتفاصيل البصرية ومصقولًا. وتُنتج هذه العملية أصولًا ثلاثية الأبعاد عالية الجودة وجاهزة للاستخدام، مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.

الشكل 3. فهم آلية عمل NVIDIA Edify 3D.

تطبيقات NVIDIA Edify 3D في العالم الواقعي#

بعد أن استكشفنا طريقة عمل NVIDIA Edify 3D وإمكاناته، فلنلقِ نظرة أقرب على أثره في مختلف القطاعات.

إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد للألعاب والترفيه#

تُعد الأصول ثلاثية الأبعاد ضرورية لإنشاء تجارب غامرة في مجال الألعاب والترفيه. وباستخدام Edify 3D، يستطيع مطورو الألعاب وفنانو الرسوم المتحركة إنشاء شخصيات وبيئات وعناصر مفصّلة بسرعة انطلاقًا من نصوص أو صور بسيطة. وهذا يسرّع عملية الإنتاج، ويتيح للفرق الإبداعية التركيز على تحسين التصاميم والسرد القصصي بدلًا من قضاء ساعات في النمذجة اليدوية ثلاثية الأبعاد.

الشكل 4. مثال على إنشاء شخصية. الصورة من المؤلف.

تحسين التسوق عبر الإنترنت باستخدام صور المنتجات ثلاثية الأبعاد#

بفضل صور المنتجات ثلاثية الأبعاد، أصبح التسوق عبر الإنترنت أكثر تفاعلية. ويمكن أن يساعد Edify 3D تجار التجزئة على إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد واقعية وقابلة للتدوير لمنتجاتهم بسهولة، ما يساعد العملاء على فهم ما يشترونه بصورة أفضل.

يمكن أن يؤدي منح المتسوقين تصورًا أوضح لشكل المنتج من جميع الزوايا إلى تحسين تجربة التسوق وتقليل المرتجعات. وباستخدام النماذج التوليدية ثلاثية الأبعاد، تستطيع شركات التجارة الإلكترونية تعزيز رضا العملاء وزيادة معدلات التحويل.

مساعدة المعماريين والمصممين على إنشاء تصورات أفضل#

قد يكون تحويل الأفكار إلى تصورات مفصّلة عملية طويلة ومعقدة بالنسبة إلى المعماريين والمصممين. ويمكن لأدوات مثل Edify 3D تسهيل ذلك بتحويل الرسومات التخطيطية أو الأوصاف أو المفاهيم بسرعة إلى نماذج ثلاثية الأبعاد دقيقة تساعد على تصوّر أفكار التصميم والتواصل بشأنها. سواء تعلّق الأمر بمبنى أو مساحة داخلية أو قطعة أثاث، تسرّع النمذجة ثلاثية الأبعاد عملية التصميم، وتقلل الأخطاء، وتساعد على إنجاز المشاريع بوتيرة أسرع.

جعل التعليم والتدريب أكثر تفاعلية باستخدام النماذج ثلاثية الأبعاد#

تحدثنا في مقال سابق عن دور الرؤية الحاسوبية في دعم التعلم من خلال تشغيل الواقع المعزز (AR). فهو يتيح لـالطلاب عرض المعلومات الرقمية فوق العالم الحقيقي، ما يسهل تصوّر الأفكار المعقدة وفهمها. وبالمثل، تؤدي النمذجة ثلاثية الأبعاد دورًا مهمًا في إنشاء محاكاة تفاعلية مفصّلة.

تسهّل أدوات مثل Edify 3D على المعلمين تصميم النماذج وتخصيصها لمجالات مثل التدريب الطبي والهندسة والتاريخ. وتتيح هذه النماذج ثلاثية الأبعاد للطلاب استكشاف المواد والتفاعل معها بطريقة غامرة وعملية أكثر، ما يجعل التعلم أكثر فاعلية وتشويقًا.

الشكل 5. مثال على توليد نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام صورة إدخال.

مزايا NVIDIA Edify 3D وقيوده#

يوفر NVIDIA Edify 3D مزايا متعددة تجعله أداة فعالة لإنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد. إليك بعض هذه المزايا:

• قابلية التخصيص: يستطيع المستخدمون تعديل النماذج المُنشأة وضبطها بسهولة لتلبية احتياجات محددة أو تجسيد أفكار إبداعية.
• المرونة الإبداعية: توفر المنصة مرونة في إنشاء النماذج، ما يتيح للمستخدمين تجربة تصاميم ومفاهيم مختلفة بسرعة.
• تبسيط التكرارات: تساعد القدرة على إنشاء النماذج وإجراء التعديلات بسرعة على تسريع عملية التصميم التكرارية، وإتاحة مراجعات وتحديثات أسرع.

مع أن Edify 3D خيار جذاب للمحترفين والمبتدئين الراغبين في تسريع عملية النمذجة ثلاثية الأبعاد، فإليك بعض القيود التي ينبغي أخذها في الحسبان:

• منحنى التعلم: رغم تصميمه ليكون سهل الاستخدام، قد يواجه المبتدئون في النمذجة ثلاثية الأبعاد المدعومة بالذكاء الاصطناعي منحنى تعلم بسيطًا.
• الاعتماد على جودة المدخلات: تعتمد جودة النماذج ثلاثية الأبعاد المُنشأة على وضوح النصوص أو الصور المدخلة وتفاصيلها. فكلما كانت المدخلات أفضل، كانت النتيجة أفضل.
• قد تتطلب النماذج المعقدة تنقيحًا: قد تحتاج النماذج ثلاثية الأبعاد الأكثر تعقيدًا أو تفصيلًا إلى تعديلات إضافية بعد إنشائها لتلبية معايير جودة محددة.

أهم النقاط حول NVIDIA Edify 3D#

يغيّر NVIDIA Edify 3D طريقة إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد، إذ يجعل العملية أسرع وأسهل وأكثر إتاحة. ومن خلال استخدام الذكاء الاصطناعي المتقدم لإنجاز المهام التي عادةً ما تستغرق وقتًا طويلًا وتكون معقدة، يساعد المستخدمين على إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد عالية الجودة بجهد أقل.

سواء استُخدم Edify 3D في الألعاب أو التسوق عبر الإنترنت أو الهندسة المعمارية أو التعليم، فإنه يبسط سير العمل ويفتح آفاقًا جديدة للإبداع. ومع اعتماد مزيد من القطاعات على التقنية ثلاثية الأبعاد، ستؤدي أدوات مثل Edify 3D دورًا مهمًا في تسهيل تحويل الأفكار إلى واقع.

واصل استكشاف الذكاء الاصطناعي عبر الاطلاع على مستودعنا على GitHub والانضمام إلى مجتمعنا النشط. واقرأ المزيد عن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الزراعة والرعاية الصحية.