Упрощаем создание 3D-моделей с NVIDIA Edify 3D

В последние годы 3D-технологии стали захватывающей и быстро развивающейся областью. С 2013 по 2020 год число патентов в области 3D-печати ежегодно росло на 26,3%. Такие темпы наглядно демонстрируют масштаб инноваций и интереса к сфере 3D.

От игр и архитектуры до виртуальной реальности — 3D-инструменты меняют работу целых отраслей. В предыдущей статье блога мы рассказали об обнаружении 3D-объектов — технологии, которая позволяет системам распознавать, находить и анализировать объекты в трёхмерном пространстве.

Сегодня мы сосредоточимся на ещё одной интересной разработке в этой области: создании 3D-моделей по тексту и изображениям. Авторы могут получать подробные 3D-модели, просто описав их словами или показав изображение. Благодаря этому создавать 3D-дизайны стало быстрее и проще, чем когда-либо.

Отличный пример — NVIDIA Edify 3D, модель генеративного AI, способная создавать высококачественные 3D-модели по тексту или изображениям. Сочетая скорость, точность и возможность настройки, она меняет подход профессионалов и энтузиастов к созданию 3D-контента.

В этой статье мы подробно рассмотрим NVIDIA Edify 3D и принцип её работы. Также мы обсудим её функции, практические применения и возможное влияние на разные отрасли.

Знакомство с NVIDIA Edify 3D#

Создание 3D-моделей вручную традиционно было сложным и трудоёмким процессом. Дизайнеры часто используют специализированное программное обеспечение, для работы с которым нужны серьёзные технические знания: оно позволяет создавать модели и текстуры, а также дорабатывать ресурсы.

Сложные проекты могут занимать бесчисленное количество часов и требовать предельного внимания к деталям, из-за чего уложиться в сжатые сроки непросто. Кроме того, ручной подход часто требует доступа к дорогому оборудованию и ресурсам, поэтому он не всегда подходит небольшим командам и независимым создателям.

NVIDIA Edify 3D упрощает этот процесс, используя генеративный AI для автоматизации большей части работы. Вместо того чтобы начинать с нуля, пользователь может ввести текстовое описание или загрузить изображение, а модель за несколько минут создаст подробную 3D-модель.

Рис. 1. Пример преобразования текста в 3D-модель с помощью NVIDIA Edify 3D.

NVIDIA Edify 3D предназначена для создания высококачественных 3D-объектов и моделей по текстовым описаниям или изображениям, но на самом деле это часть более крупного набора моделей Edify, разработанных для применения генеративного AI в различных творческих задачах. Эти инструменты позволяют создавать изображения в разрешении 4K, панорамы с высоким динамическим диапазоном (HDR) на 360 градусов, материалы на основе физически корректного рендеринга (PBR) и даже видеоконтент.

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

Одна из ключевых возможностей NVIDIA Edify 3D — создание четырёхугольных сеток. Такие сетки представляют собой 3D-модели, состоящие из четырёхугольных полигонов. Их широко используют в 3D-моделировании, поскольку они позволяют создавать более плавные и естественные формы. Кроме того, редактировать их проще, чем сетки из треугольных полигонов. Четырёхугольные сетки особенно полезны в таких отраслях, как игры и анимация, где важны точность и возможность быстро вносить изменения.

Рис. 2. Edify 3D создаёт ресурсы в виде четырёхугольных сеток.

Ещё одна особенность Edify 3D — интеграция с другими инструментами NVIDIA, такими как Omniverse и NIM. Это особенно полезно в таких областях, как виртуальная реальность (VR), дополненная реальность (AR) и визуализация продуктов. Устранив типичные трудности традиционных 3D-процессов, например нехватку времени и сложность ручного моделирования, создатели смогут 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: 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 различных точек зрения, и помогают обеспечить согласованность.

Одновременно многовидовой ControlNet (нейросеть, которая направляет процесс генерации с помощью структурной информации) создаёт нормали поверхности, отражающие форму и структуру поверхности объекта, включая такие детали, как изгибы и края. Эти нормали поверхности вместе с изображениями RGB содержат как визуальную, так и геометрическую информацию. Затем данные передаются модели реконструкции на основе Transformer — типу модели AI, которая обрабатывает последовательности данных и предсказывает 3D-форму, текстуры и материалы объекта.

Затем результат преобразуется в четырёхугольную сетку. Чтобы улучшить итоговый результат, многовидовая модель ControlNet для повышения разрешения ( нейронная сеть, которая повышает разрешение и детализацию текстур с разных ракурсов) обеспечивает высокую детализацию и качество 3D-модели. В результате создаются готовые к использованию высококачественные 3D-ресурсы для самых разных задач.

Рис. 3. Как работает NVIDIA Edify 3D.

Применение NVIDIA Edify 3D в реальных условиях#

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

Создание 3D-ресурсов для игр и развлечений#

В играх и развлечениях 3D-ресурсы необходимы для создания эффекта погружения. С помощью Edify 3D разработчики игр и аниматоры могут быстро создавать детализированных персонажей, окружение и объекты по простым текстовым описаниям или изображениям. Это ускоряет производство и позволяет творческим командам сосредоточиться на доработке дизайна и повествования, а не тратить часы на ручное 3D-моделирование.

Рис. 4. Пример создания персонажа. Изображение предоставлено автором.

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

Благодаря 3D-визуализации товаров онлайн-покупки становятся интерактивнее. Edify 3D помогает продавцам легко создавать реалистичные вращаемые 3D-модели товаров, чтобы покупатели лучше понимали, что именно они приобретают.

Покупатели будут лучше понимать, как выглядит товар со всех сторон, поэтому покупки станут удобнее, а количество возвратов сократится. С помощью генеративных 3D-моделей компании электронной коммерции могут повысить удовлетворённость клиентов и увеличить конверсию.

Помощь архитекторам и дизайнерам в создании качественной визуализации#

Архитекторам и дизайнерам бывает непросто и долго воплощать идеи в детализированной визуализации. Такие инструменты, как Edify 3D, упрощают эту задачу: они быстро преобразуют эскизы, описания и концепции в точные 3D-модели, которые помогают визуализировать идеи и доносить их до других. Будь то здание, интерьер или мебель, 3D-моделирование ускоряет проектирование, снижает количество ошибок и помогает быстрее воплощать проекты в жизнь.

Повышение интерактивности 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, упрощая визуализацию и понимание сложных идей. Аналогичным образом 3D-моделирование играет важную роль в создании детализированных интерактивных симуляций.

Такие инструменты, как Edify 3D, позволяют преподавателям легко создавать и настраивать модели для медицинского обучения, инженерии, истории и других областей. С помощью этих 3D-моделей учащиеся могут глубже изучать предметы и взаимодействовать с ними, что делает обучение эффективнее и увлекательнее.

Рис. 5. Пример создания 3D-модели по входному изображению.

Преимущества и ограничения NVIDIA Edify 3D#

NVIDIA Edify 3D предлагает ряд преимуществ, которые делают её эффективным инструментом для создания 3D-контента. Вот некоторые из них:

• Настраиваемость: пользователи могут легко корректировать и точно настраивать созданные модели в соответствии с конкретными требованиями или творческими идеями.
• Творческая свобода: платформа позволяет гибко создавать модели и быстро экспериментировать с разными дизайнами и концепциями.
• Упрощение итераций: возможность быстро создавать модели и вносить изменения ускоряет итеративный процесс проектирования, позволяя быстрее пересматривать и обновлять результаты.

Edify 3D — привлекательный вариант как для профессионалов, так и для новичков, которые хотят ускорить процесс 3D-моделирования. Однако важно учитывать некоторые ограничения:

• Кривая обучения: несмотря на удобство интерфейса, тем, кто только начинает работать с 3D-моделированием на базе AI, может потребоваться время, чтобы освоиться.
• Зависимость от качества входных данных: качество созданных 3D-моделей зависит от чёткости и детализации входного текста или изображений. Чем лучше входные данные, тем лучше результат.
• Сложные модели могут потребовать доработки: после генерации сложные или очень детализированные 3D-модели может понадобиться дополнительно отредактировать, чтобы они соответствовали конкретным стандартам качества.

Ключевые выводы о NVIDIA Edify 3D#

NVIDIA Edify 3D меняет подход к созданию 3D-моделей, делая этот процесс быстрее, проще и доступнее. Используя передовые технологии AI для выполнения обычно долгих и сложных задач, она помогает создавать высококачественные 3D-объекты 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 помогать воплощать идеи в жизнь.

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