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Farm3D:通过提取 2D 扩散来学习铰接式 3D 动物

单目三维重建

3D数字雕塑和AI艺术

输入图像

3D形状

纹理

可控合成

动画片

重新照明

纹理交换

Farm3D 完全通过基于 2D 扩散的图像生成器的“自由”虚拟监督来学习铰接式对象类别。我们提出了一个框架,该框架采用图像生成器(例如稳定扩散)来生成用于从头开始学习重建网络的训练数据。此外,扩散模型被纳入作为评分机制以进一步改进学习。我们的方法产生了一个单目重建网络,能够在几秒钟内从单个输入图像(无论是真实的还是生成的)生成可控的 3D 资源。

方法

3D数字雕塑和AI艺术

我们提示对对象类别的虚拟视图进行稳定扩散,然后将其用于训练单目铰接对象重建模型,该模型将对象实例的输入图像分解为铰接形状、外观(反照率、漫反射和环境强度)、视点和光线方向。在训练期间,我们还对合成实例视图进行采样,然后通过稳定扩散进行“批评”以指导学习。

单视图 3D 重建

尽管没有接受任何真实图像的训练,Farm3D 仍可以重建各种类别的形状,直至其精细的细节,例如腿和耳朵。

3D数字雕塑和AI艺术
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可控 3D 形状合成

我们的方法能够从真实图像或使用稳定扩散合成的图像生成可控的 3D 资产。一旦生成,我们就能够调整光照、在同一类别的模型之间交换纹理,甚至为形状设置动画。

动画片

 

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输入图像

动画片

3D数字雕塑和AI艺术

输入图像

动画片

3D数字雕塑和AI艺术

输入图像

动画片

重新照明

 

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输入图像

雷利特

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输入图像

雷利特

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输入图像

雷利特

纹理交换

 

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输入图像

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纹理图像

纹理交换

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输入图像

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纹理图像

纹理交换

3D 关节动物数据集和基准

3D数字雕塑和AI艺术

我们引入了新的 3D 关节动物数据集来直接评估关节动物的单视图 3D 重建的质量。该数据集包括由专业 3D 艺术家制作的马、牛和羊等铰接动物的纹理 3D 网格,并伴有逼真的铰接姿势。

截图

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