HoloDreamer

HoloDreamer是一款由北京大學(xué)與鵬城實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)的基于AI的文本驅(qū)動(dòng)3D場(chǎng)景生成框架。它通過(guò)兩個(gè)核心模塊：風(fēng)格化全景圖生成和增強(qiáng)的兩階段全景圖重建，能夠迅速?gòu)奈谋久枋鲋猩沙两惺闱乙暯且恢碌娜忾]3D場(chǎng)景。HoloDreamer在虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲開發(fā)和電影制作等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力。

HoloDreamer是什么

HoloDreamer是一種創(chuàng)新的AI文本驅(qū)動(dòng)3D場(chǎng)景生成框架，由北京大學(xué)與鵬城實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合推出。該技術(shù)通過(guò)兩個(gè)主要模塊：風(fēng)格化全景圖生成和增強(qiáng)的兩階段重建，能夠快速將文本描述轉(zhuǎn)換為沉浸式、視角一致的3D場(chǎng)景。HoloDreamer的應(yīng)用前景廣泛，涵蓋虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲以及電影制作等多個(gè)領(lǐng)域。

HoloDreamer的主要功能

• 文本驅(qū)動(dòng)的3D場(chǎng)景生成：用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的文本提示來(lái)生成豐富的3D場(chǎng)景。
• 風(fēng)格化全景圖生成：運(yùn)用多種擴(kuò)散模型，從復(fù)雜的文本提示中生成風(fēng)格化且細(xì)致的全景圖。
• 增強(qiáng)的兩階段全景圖重建：借助3D高斯散射技術(shù)，快速重建全景圖，提升場(chǎng)景的完整性與視角一致性。
• 多視圖監(jiān)督：利用2D擴(kuò)散模型生成的全景圖作為3D場(chǎng)景的基礎(chǔ)，進(jìn)行優(yōu)化以填補(bǔ)缺失區(qū)域。
• 高質(zhì)量渲染：生成的3D場(chǎng)景具備出色的視覺效果，適合于虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲和電影行業(yè)。

HoloDreamer的技術(shù)原理

• 文本到圖像的擴(kuò)散模型：采用強(qiáng)大的文本到圖像擴(kuò)散模型，依托文本提示生成3D場(chǎng)景。
• 風(fēng)格化全景圖生成（Stylized Equirectangular Panorama Generation）：結(jié)合多種擴(kuò)散模型，生成高質(zhì)量且風(fēng)格化的全景圖，能夠理解復(fù)雜的文本描述。
• 3D高斯散射技術(shù)（3D Gaussian Splatting， 3D-GS）：在全景圖生成后，應(yīng)用3D-GS技術(shù)快速重建3D場(chǎng)景，通過(guò)將全景圖的RGBD數(shù)據(jù)投影至3D空間，生成點(diǎn)云并構(gòu)建3D場(chǎng)景。
• 增強(qiáng)的兩階段全景圖重建（Enhanced Two-Stage Panorama Reconstruction）：進(jìn)行深度估計(jì)，使用基礎(chǔ)相機(jī)和輔助相機(jī)在不同場(chǎng)景中進(jìn)行投影與渲染，同時(shí)采用三組圖像集來(lái)進(jìn)行3D-GS優(yōu)化的不同階段監(jiān)督。
• 優(yōu)化與細(xì)化：在預(yù)優(yōu)化階段生成的重建場(chǎng)景渲染圖像將用于后續(xù)優(yōu)化，填補(bǔ)缺失區(qū)域并增強(qiáng)場(chǎng)景的完整性。
• 多視圖監(jiān)督：通過(guò)2D擴(kuò)散模型生成的全景圖提供3D場(chǎng)景的初步構(gòu)建，確保生成的3D場(chǎng)景在不同視角下保持一致性與完整性。
• 圓形混合技術(shù)：為避免全景圖在旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)裂縫，采用了圓形混合技術(shù)。

HoloDreamer的項(xiàng)目地址

• GitHub倉(cāng)庫(kù)：https://zhouhyocean.github.io/holodreamer/
• arXiv技術(shù)論文：https://arxiv.org/pdf/2407.15187

HoloDreamer的應(yīng)用場(chǎng)景

• 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)：為虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)提供沉浸式3D環(huán)境，增強(qiáng)用戶的沉浸感和互動(dòng)性。
• 游戲開發(fā)：快速生成游戲場(chǎng)景，減少傳統(tǒng)3D建模的時(shí)間和成本，提供多樣化與個(gè)性化的場(chǎng)景設(shè)計(jì)。
• 電影與視覺效果：在電影制作中生成逼真的3D背景與環(huán)境，用于特效制作或場(chǎng)景構(gòu)建。
• 建筑可視化：幫助建筑師與設(shè)計(jì)師通過(guò)文本描述快速預(yù)覽建筑與城市景觀的3D模型。
• 教育與培訓(xùn)：在教育領(lǐng)域創(chuàng)建歷史場(chǎng)景、科學(xué)模型等，提升學(xué)習(xí)效率與興趣。

常見問(wèn)題

1. HoloDreamer支持哪些文本格式？
答：HoloDreamer支持多種文本描述格式，用戶可以靈活輸入描述內(nèi)容以生成相應(yīng)的3D場(chǎng)景。

2. 生成的3D場(chǎng)景可以編輯嗎？
答：生成的3D場(chǎng)景可以通過(guò)其他3D建模工具進(jìn)行進(jìn)一步編輯和修改。

3. HoloDreamer的系統(tǒng)要求是什么？
答：HoloDreamer需要較強(qiáng)的計(jì)算能力，建議使用高性能的圖形處理器(GPU)。

4. 如何獲取HoloDreamer的最新版本？
答：用戶可以訪問(wèn)HoloDreamer的GitHub倉(cāng)庫(kù)獲取最新版本和更新信息。