Упрощение создания 3D-моделей с помощью NVIDIA Edify 3D

В последние годы 3D-технологии стали перспективной и быстро развивающейся областью в сфере технологий. В период с 2013 по 2020 год количество патентов в области 3D-печати росло впечатляющими темпами — на 26,3% в год. Такие темпы показывают, насколько активно развиваются 3D-технологии и как велик интерес к этой области.

От игр и архитектуры до виртуальной реальности — 3D-инструменты меняют подходы к работе в разных отраслях. В предыдущей публикации мы рассказали об обнаружении 3D-объектов — технологии, которая позволяет системам распознавать, находить и анализировать объекты в трёхмерном пространстве.

Сегодня мы сосредоточимся на ещё одном перспективном направлении: создании 3D-моделей по тексту и по изображению. Создатели могут генерировать детализированные 3D-модели, просто описав их текстом или предоставив изображение, благодаря чему 3D-дизайн становится быстрее и доступнее, чем когда-либо.

Отличный пример такой технологии — NVIDIA Edify 3D, модель генеративного ИИ, способная преобразовывать текст или изображения в высококачественные 3D-модели. Сочетая скорость, точность и возможности настройки, она меняет подход профессионалов и любителей к созданию 3D-контента.

В этой статье мы разберёмся, что такое NVIDIA Edify 3D и как она работает. Мы также рассмотрим её возможности, применение в реальных сценариях и потенциальное влияние на различные отрасли. Начнём!

Знакомство с NVIDIA Edify 3D#

Традиционно ручное создание 3D-моделей было сложным и требовало много времени. Дизайнеры часто используют специализированное программное обеспечение, для работы с которым нужны значительные технические знания: с его помощью они моделируют, текстурируют и дорабатывают ассеты.

Сложные проекты могут занимать бесчисленное количество часов и требуют пристального внимания к деталям, из-за чего бывает трудно уложиться в сжатые сроки. Кроме того, ручной подход часто требует доступа к дорогому оборудованию и ресурсам, что делает его менее доступным для небольших команд и независимых создателей.

NVIDIA Edify 3D упрощает этот процесс, используя генеративный ИИ для автоматизации большей его части. Вместо создания модели с нуля пользователь может ввести текстовое описание или изображение, после чего модель сгенерирует детализированную 3D-модель за несколько минут.

Рис. 1. Пример создания 3D-модели по тексту с помощью NVIDIA Edify 3D.

Хотя NVIDIA Edify 3D ориентирована на создание высококачественных 3D-ассетов и моделей по текстовым описаниям или изображениям, на самом деле она входит в более широкий набор моделей Edify, предназначенных для использования генеративного ИИ в различных творческих задачах. Эти инструменты позволяют создавать изображения в разрешении 4K, окружения с расширенным динамическим диапазоном (HDR) на 360 градусов, материалы с физически корректным рендерингом (PBR) и даже видеоконтент.

Ключевые возможности NVIDIA Edify 3D для создания 3D-моделей#

Одна из ключевых особенностей NVIDIA Edify 3D — возможность создавать квадратичные сетки. Квадратичные сетки представляют собой 3D-модели, состоящие из четырёхугольных полигонов. Такие сетки широко используются в 3D-моделировании, поскольку позволяют создавать более плавные и естественные формы. Их также проще редактировать по сравнению с сетками из треугольных полигонов. Квадратичные сетки особенно полезны в таких отраслях, как игры и анимация, где важны точность и быстрое внесение изменений.

Рис. 2. Edify 3D создаёт ассеты в форме квадратичных сеток.

Ещё одна особенность Edify 3D — бесшовная интеграция с другими инструментами NVIDIA, такими как Omniverse и NIM. Это удобно для таких применений, как виртуальная реальность (VR), дополненная реальность (AR) и визуализация продуктов. Устраняя распространённые проблемы традиционных 3D-процессов, например нехватку времени и сложность ручного моделирования, инструмент позволяет создателям сосредоточиться на идеях и творчестве, а не на технических препятствиях.

Как работает NVIDIA Edify 3D?#

Edify 3D преобразует текстовые описания или эталонные изображения в детализированные 3D-модели с помощью передовых методов ИИ. Процесс начинается с входных данных, например текстового запроса или изображения. Многовидовая диффузионная модель, которая создаёт изображения, преобразуя случайный шум в осмысленный контент, генерирует несколько RGB-изображений объекта с разных ракурсов. Эти изображения показывают, как объект выглядит с разных точек зрения, обеспечивая согласованность результата.

Одновременно многовидовая ControlNet (нейронная сеть, предназначенная для управления процессом генерации с помощью структурной информации) создаёт нормали поверхности, описывающие форму и структуру поверхности объекта, включая такие детали, как изгибы и края. Эти нормали поверхности в сочетании с RGB-изображениями обеспечивают визуальную и геометрическую информацию. Затем эти данные передаются модели реконструкции на основе Transformer — разновидности модели ИИ, которая обрабатывает последовательности информации, чтобы предсказать 3D-форму, текстуры и материалы объекта.

Результат преобразуется в квадратичную сетку. Для улучшения итогового результата многовидовая ControlNet для повышения разрешения ( нейронная сеть, способная повышать разрешение и детализацию текстур с разных ракурсов) обеспечивает визуальную детализацию и аккуратную проработку 3D-модели. В результате создаются высококачественные готовые к использованию 3D-ассеты для широкого спектра применений.

Рис. 3. Как работает NVIDIA Edify 3D.

Применение NVIDIA Edify 3D в реальных сценариях#

Теперь, когда мы разобрались, как работает NVIDIA Edify 3D и что она умеет, давай подробнее рассмотрим, как она может повлиять на разные отрасли.

Создание 3D-ассетов для игр и развлечений#

В играх и развлечениях 3D-ассеты необходимы для создания захватывающего опыта. С помощью Edify 3D разработчики игр и аниматоры могут быстро генерировать детализированных персонажей, окружения и объекты по простым текстовым описаниям или изображениям. Это ускоряет производственный процесс и позволяет творческим командам сосредоточиться на доработке дизайна и сюжета, а не тратить часы на ручное 3D-моделирование.

Рис. 4. Пример создания персонажа. Изображение автора.

Улучшение онлайн-покупок с помощью 3D-визуализации товаров#

Благодаря 3D-визуализации товаров онлайн-покупки становятся более интерактивными. Edify 3D помогает продавцам легко создавать реалистичные вращаемые 3D-модели товаров, позволяя покупателям лучше понять, что именно они приобретают.

Более удобный опыт покупок и сокращение числа возвратов возможны благодаря тому, что покупатели получают более ясное представление о внешнем виде товара со всех сторон. С помощью генеративных 3D-моделей компании электронной торговли могут повысить удовлетворённость клиентов и увеличить коэффициент конверсии.

Помощь архитекторам и дизайнерам в создании более качественной визуализации#

Для архитекторов и дизайнеров превращение идей в детализированную визуализацию может быть долгим и сложным процессом. Такие инструменты, как Edify 3D, упрощают его, быстро преобразуя эскизы, описания или концепции в точные 3D-модели, которые помогают визуализировать и доносить идеи дизайна. Будь то здание, интерьер или мебель, 3D-моделирование ускоряет процесс проектирования, уменьшает количество ошибок и помогает быстрее воплощать проекты в жизнь.

Повышение интерактивности образования и обучения с помощью 3D-моделей#

В предыдущей статье мы рассказывали, как компьютерное зрение помогает в обучении благодаря дополненной реальности (AR). Она позволяет учащимся накладывать цифровую информацию на реальный мир, облегчая визуализацию и понимание сложных идей. Аналогичным образом 3D-моделирование играет важную роль в создании подробных интерактивных симуляций.

Такие инструменты, как Edify 3D, упрощают для преподавателей создание и настройку моделей для таких областей, как медицинское обучение, инженерное дело и история. Эти 3D-модели позволяют учащимся изучать предметы и взаимодействовать с ними более наглядно и непосредственно, делая обучение эффективнее и интереснее.

Рис. 5. Пример создания 3D-модели с использованием входного изображения.

Преимущества и ограничения NVIDIA Edify 3D#

NVIDIA Edify 3D предлагает несколько преимуществ, благодаря которым становится эффективным инструментом для создания 3D-контента. Вот некоторые из них:

• Возможность настройки: Пользователи могут легко изменять и точно настраивать сгенерированные модели в соответствии с конкретными потребностями или творческими идеями.
• Творческая гибкость: Платформа предоставляет свободу при создании моделей и позволяет быстро экспериментировать с разными дизайнами и концепциями.
• Упрощённая итерационная доработка: Возможность быстро генерировать модели и вносить изменения ускоряет итеративный процесс проектирования, позволяя быстрее выпускать исправления и обновления.

Хотя Edify 3D — привлекательный вариант для профессионалов и начинающих, желающих ускорить процесс 3D-моделирования, важно учитывать следующие ограничения:

• Кривая обучения: Несмотря на удобство использования, новичкам в 3D-моделировании на основе ИИ может потребоваться некоторое время на освоение инструмента.
• Зависимость от качества входных данных: Качество сгенерированных 3D-моделей зависит от ясности и детализации входного текста или изображений. Чем качественнее входные данные, тем лучше результат.
• Сложные модели могут потребовать доработки: После генерации более сложные или детализированные 3D-модели могут потребовать дополнительного редактирования для соответствия определённым стандартам качества.

Основные выводы о NVIDIA Edify 3D#

NVIDIA Edify 3D меняет подход к созданию 3D-моделей, делая этот процесс быстрее, проще и доступнее. Используя передовые технологии ИИ для выполнения задач, которые обычно требуют много времени и отличаются сложностью, инструмент помогает пользователям создавать высококачественные 3D-ассеты с меньшими усилиями.

В играх, онлайн-торговле, архитектуре и образовании Edify 3D упрощает рабочие процессы и открывает новые возможности для творчества. По мере того как всё больше отраслей внедряют 3D-технологии, такие инструменты, как Edify 3D, будут играть важную роль, помогая превращать идеи в реальность.

Продолжай изучать ИИ: загляни в наш репозиторий на GitHub и присоединяйся к нашему активному сообществу. Узнай больше о применении ИИ в сельском хозяйстве и здравоохранении. 🚀🤖