Unique3D

Unique3D是一款由清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)源的高效框架，專注于將單張圖像快速轉(zhuǎn)換為高保真度的3D模型。通過(guò)結(jié)合多視圖擴(kuò)散模型和法線擴(kuò)散模型，以及一種創(chuàng)新的多級(jí)上采樣策略，Unique3D能夠在短短30秒內(nèi)生成具有豐富紋理和細(xì)節(jié)的3D網(wǎng)格，效果優(yōu)于現(xiàn)有的圖像轉(zhuǎn)3D模型方法，如InstantMesh、CRM和OpenLRM。

Unique3D是什么

Unique3D是由清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)開(kāi)源框架，旨在實(shí)現(xiàn)從單張2D圖像到3D模型的轉(zhuǎn)換。該框架采用了多視圖擴(kuò)散模型和法線擴(kuò)散模型相結(jié)合的方式，并引入了一種高效的多級(jí)上采樣策略。通過(guò)這些技術(shù)，Unique3D能夠快速生成高保真度、紋理豐富的3D網(wǎng)格。結(jié)合ISOMER算法，Unique3D確保生成的3D模型在幾何形狀和色彩上保持一致，僅需30秒即可完成轉(zhuǎn)換，效果超越了多種現(xiàn)有技術(shù)。

Unique3D的主要功能

• 單圖像3D網(wǎng)格生成：Unique3D能從單一二維圖像自動(dòng)生成三維網(wǎng)格模型，將平面圖像轉(zhuǎn)化為具有空間深度的三維形態(tài)。
• 多視角生成：該系統(tǒng)利用多視圖擴(kuò)散模型生成同一物體的多個(gè)正交視圖，全面捕捉物體特征，為3D重建提供豐富的視角信息。
• 法線貼圖生成：Unique3D為每個(gè)多視角圖像生成對(duì)應(yīng)的法線貼圖，這對(duì)后續(xù)的3D模型渲染至關(guān)重要，能夠增強(qiáng)模型的真實(shí)感。
• 多級(jí)分辨率提升：通過(guò)多級(jí)上采樣策略，逐步提高生成圖像的分辨率，從而使得3D模型的細(xì)節(jié)更加清晰。
• 幾何與紋理細(xì)節(jié)整合：Unique3D將顏色信息與幾何形狀緊密結(jié)合，確保生成的3D模型在視覺(jué)上與原始2D圖像保持一致，且具備復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)和豐富的紋理細(xì)節(jié)。
• 高保真度輸出：生成的3D模型在形狀、紋理和顏色上與輸入的2D圖像高度一致，實(shí)現(xiàn)高保真度的視覺(jué)效果。

Unique3D的官網(wǎng)入口

• 官方項(xiàng)目主頁(yè)：https://wukailu.github.io/Unique3D/
• GitHub代碼庫(kù)：https://github.com/AiuniAI/Unique3D
• 在線Demo體驗(yàn)：https://u45213-bcf9-ef67553e.westx.seetacloud.com:8443/
• Hugging Face Demo：https://huggingface.co/spaces/Wuvin/Unique3D
• 模型權(quán)重下載：https://huggingface.co/spaces/Wuvin/Unique3D/tree/main/ckpt
• arXiv技術(shù)論文：https://arxiv.org/abs/2405.20343

Unique3D的應(yīng)用場(chǎng)景

Unique3D可以廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括但不限于游戲開(kāi)發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、影視制作和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等。其能夠快速生成高質(zhì)量3D模型的能力，極大地提高了這些行業(yè)中的工作效率和創(chuàng)作靈活性。

常見(jiàn)問(wèn)題

• Unique3D支持哪些格式的輸入圖像？：Unique3D支持常見(jiàn)的圖像格式，如JPEG、PNG等。
• 轉(zhuǎn)換3D模型的速度如何？：Unique3D能夠在大約30秒內(nèi)完成從單視圖圖像到3D模型的轉(zhuǎn)換。
• 生成的3D模型質(zhì)量如何？：生成的3D模型在形狀、紋理和顏色上與輸入圖像高度一致，具有高保真度。
• 是否可以在本地運(yùn)行Unique3D？：是的，用戶可以從GitHub下載代碼并在本地環(huán)境中運(yùn)行Unique3D。
• Unique3D的使用成本是多少？：Unique3D是一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目，用戶可以免費(fèi)使用。

Unique3D的技術(shù)原理

• 多視圖擴(kuò)散模型：該模型通過(guò)訓(xùn)練從單視圖圖像生成多個(gè)視角的圖像，擴(kuò)展至3D空間。
• 法線擴(kuò)散模型：為每個(gè)生成的視圖圖像生成法線貼圖，包含表面法線的方向信息，關(guān)鍵于后續(xù)3D重建。
• 多級(jí)上采樣過(guò)程：逐步提升生成圖像的分辨率，以獲取更清晰的細(xì)節(jié)。
• ISOMER網(wǎng)格重建算法：該算法用于從高分辨率的多視圖RGB圖像和法線圖中重建3D網(wǎng)格，包含初始網(wǎng)格估計(jì)與細(xì)化過(guò)程。
• 顏色和幾何先驗(yàn)整合：將顏色信息與幾何形狀整合，提高最終模型的視覺(jué)真實(shí)性。
• 顯式目標(biāo)（Explicit Target）：為每個(gè)頂點(diǎn)定義優(yōu)化目標(biāo)，增強(qiáng)多視圖一致性。
• 擴(kuò)展正則化（Expansion Regularization）：確保模型的完整性，避免表面塌陷。
• 顏色補(bǔ)全算法：高效地填補(bǔ)不可見(jiàn)區(qū)域的顏色，確保模型整體顏色一致性。