LCVD

LCVD – 川大推出的可調(diào)節(jié)光照效果的肖像動(dòng)畫(huà)生成框架

LCVD是什么

LCVD（Lighting Controllable Video Diffusion Model）是由四川大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種高保真、可控光照的肖像動(dòng)畫(huà)生成框架。該模型通過(guò)將肖像的內(nèi)在特征（如身份和外觀）與外在特征（如姿態(tài)和光照）進(jìn)行分離，利用參考適配器和陰影適配器將這些特征映射到不同的子空間。在生成動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中，LCVD利用特征子空間，并結(jié)合多條件分類器引導(dǎo)機(jī)制，精細(xì)調(diào)節(jié)光照效果，同時(shí)保留肖像的身份和外觀特征。基于穩(wěn)定的視頻擴(kuò)散模型（SVD），LCVD能夠生成與驅(qū)動(dòng)視頻姿態(tài)一致且符合目標(biāo)光照條件的高質(zhì)量肖像動(dòng)畫(huà)。它在光照真實(shí)感、圖像質(zhì)量和視頻一致性方面顯著超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)，為虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻會(huì)議和影視制作等領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

LCVD的主要功能

• 肖像動(dòng)畫(huà)化：將靜態(tài)肖像轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)視頻，精確匹配驅(qū)動(dòng)視頻中的頭部動(dòng)作和面部表情。
• 光照控制：在動(dòng)畫(huà)生成過(guò)程中，根據(jù)用戶指定或參考圖像的光照條件重新調(diào)整肖像的光照效果。
• 身份與外觀保留：在動(dòng)畫(huà)化和重光照過(guò)程中，確保肖像的身份和外觀特征不被丟失。
• 高質(zhì)量視頻生成：生成的視頻在光照真實(shí)感、圖像質(zhì)量和視頻一致性方面表現(xiàn)卓越，適用于虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻會(huì)議和影視制作等多種場(chǎng)景。

LCVD的技術(shù)原理

• 特征分離：參考適配器將參考肖像的內(nèi)在特征（身份和外觀）映射至特征空間，而陰影適配器則將外在特征（光照和姿態(tài)）映射至特征空間。通過(guò)分離內(nèi)在和外在特征，模型能夠在動(dòng)畫(huà)化過(guò)程中控制光照和姿態(tài)。
• 光照可控的擴(kuò)散模型：基于穩(wěn)定視頻擴(kuò)散模型，利用多條件分類器引導(dǎo)機(jī)制調(diào)整光照效果，通過(guò)修改引導(dǎo)強(qiáng)度（如權(quán)重 ω）來(lái)增強(qiáng)或減弱光照提示的影響，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的光照控制。
• 對(duì)齊與長(zhǎng)視頻生成：通過(guò)對(duì)齊模塊，確保生成的肖像與驅(qū)動(dòng)視頻的姿態(tài)保持一致。采用擴(kuò)散模型采樣方法，可以生成任意長(zhǎng)度的視頻，并通過(guò)重疊策略確保視頻片段之間的平滑過(guò)渡。
• 訓(xùn)練與優(yōu)化：在訓(xùn)練階段，通過(guò)自監(jiān)督學(xué)習(xí)優(yōu)化適配器和擴(kuò)散模型，確保生成視頻在光照、姿態(tài)和身份上的一致性。使用損失函數(shù)（如LPIPS、FID等）來(lái)評(píng)估和提升生成視頻的質(zhì)量。

LCVD的項(xiàng)目地址

• arXiv技術(shù)論文：https://arxiv.org/pdf/2502.19894

LCVD的應(yīng)用場(chǎng)景

• 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）：創(chuàng)建生動(dòng)的虛擬角色，使其與虛擬或現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景無(wú)縫結(jié)合。
• 視頻會(huì)議：實(shí)時(shí)生成高質(zhì)量的肖像動(dòng)畫(huà)，降低帶寬需求，提升用戶體驗(yàn)。
• 影視制作：快速生成符合多種光照條件的肖像動(dòng)畫(huà)，用于特效和虛擬場(chǎng)景的創(chuàng)建。
• 游戲開(kāi)發(fā)：生成逼真的虛擬角色動(dòng)畫(huà)，增強(qiáng)游戲的真實(shí)感和沉浸體驗(yàn)。
• 社交媒體和內(nèi)容創(chuàng)作：支持用戶生成個(gè)性化的動(dòng)態(tài)頭像或短視頻，豐富內(nèi)容創(chuàng)作的形式。

常見(jiàn)問(wèn)題

• LCVD能否用于實(shí)時(shí)應(yīng)用？ 是的，LCVD具備實(shí)時(shí)生成肖像動(dòng)畫(huà)的能力，適用于視頻會(huì)議等場(chǎng)景。
• 如何調(diào)整光照效果？ 用戶可以通過(guò)指定光照條件或參考圖像來(lái)調(diào)節(jié)生成肖像的光照效果。
• LCVD支持多長(zhǎng)的視頻生成？ LCVD可以生成任意長(zhǎng)度的視頻，并確保視頻片段之間的平滑過(guò)渡。
• 是否會(huì)影響肖像的身份特征？ LCVD在動(dòng)畫(huà)化過(guò)程中確保肖像的身份和外觀特征得以保留。