The Matrix是一款性的AI基礎世界模擬器，由全華人團隊開發，團隊成員來自阿里巴巴、香港大學、滑鐵盧大學及加拿大AI研究機構Vector Institute。這款產品致力于生成無限長度、高保真的720p真實場景視頻流，并支持實時的交互控制。

The Matrix是什么

The Matrix是與電影同名的首個AI基礎世界模擬器，由全華人團隊傾力打造。該模擬器具備生成無限長度、高保真720p視頻流的能力，并允許用戶進行實時交互控制。通過結合3A游戲數據與真實世界的視頻，The Matrix提供了在多種動態環境中進行沉浸式探索的可能，并展現出零樣本泛化的能力。其核心技術涵蓋交互模塊、移窗去噪過程模型和流一致性模型，在視覺質量與實時性方面均處于行業前沿。

The Matrix的主要功能

• 無限視頻生成：The Matrix能夠生成無限長度的高保真視頻流，超越傳統視頻模型的局限。
• 實時交互控制：系統支持對用戶輸入的實時響應，包括鍵盤和鼠標操作，確保幀級的精確控制。
• 多視角探索：用戶可在第一人稱和第三人稱視角下，無縫地探索動態環境。
• 零樣本泛化：即使在訓練數據中未出現的場景，The Matrix亦能理解并預測物體的行為與交互。
• 高質量渲染：提供的視覺效果達到AA別，使虛擬場景幾乎與現實無異。

The Matrix的技術原理

• 交互模塊（Interactive Module）：
  • 將用戶的鍵盤輸入轉化為自然語言命令，以指導視頻內容的生成。
  • 通過嵌入塊和交叉注意力層，確保精確的幀級別控制。
• 移窗去噪過程模型（Shift-Window Denoising Process Model， Swin-DPM）：
  • 采用滑動時間窗口處理長時間依賴性，有效管理依賴關系并支持長時間或無限的視頻生成。
  • 在不同噪聲水平下同時對視頻令牌進行去噪，確保窗口內視頻內容的連續性。
• 流一致性模型（Stream Consistency Model， SCM）：
  • 優化推理速度，實現8-16 FPS的實時視頻生成。
  • 簡化擴散過程，加快采樣速度，提高視頻生成的效率。
• GameData平臺：
  • 自動捕獲游戲中的狀態數據和視頻幀，生成標注的動作幀數據集。
  • 結合真實世界的視頻數據，增強模型的視覺質量和領域泛化能力。
• 預訓練視頻Diffusion Transformer（DiT）模型：以預訓練的DiT模型為基礎，通過Swin-DPM和SCM進行微調，實現高質量的視頻生成。

The Matrix的項目地址

• 項目官網：thematrix1999.github.io
• 技術論文：https://thematrix1999.github.io/article/the_matrix.pdf

The Matrix的應用場景

• 游戲開發：作為游戲設計測試平臺，開發者可快速原型化及測試游戲環境與交互，無需構建昂貴的游戲引擎。
• 電影與娛樂：用于電影預可視化，導演可以在實際拍攝前預覽場景與動作。創建虛擬電影場景，提供逼真的背景和環境，降低實際拍攝成本與風險。
• 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）：提供沉浸式體驗，用戶可以在虛擬世界中探索，適用于娛樂或教育目的。
• 模擬訓練與教育：為駕駛、飛行、手術等復雜任務的訓練提供安全的無風險實踐環境。教育領域中，通過沉浸式體驗讓學生學習歷史。
• 城市規劃與建筑可視化：展示城市規劃和建筑設計的虛擬模型，幫助規劃者與建筑師評估設計方案。為客戶提供虛擬房產參觀，無需實際建造樣板房。

常見問題

• The Matrix的目標用戶是誰？：主要面向游戲開發者、電影制作人、教育機構及城市規劃者等各類需要高質量視頻模擬的專業人士。
• 使用The Matrix需要什么樣的設備？：用戶需配備較強的計算機硬件，以確保流暢的實時視頻生成和高質量渲染。
• 如何獲取The Matrix的技術支持？：用戶可通過項目官網獲取相關支持和更新信息。