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I2V3D

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I2V3D – 香港城市大合微軟推出的圖像到視頻生成框架

I2V3D是什么

I2V3D是由香港城市大學與微軟GenAI合作開發的圖像到視頻轉換框架,旨在將靜態圖像轉化為動態視頻。該框架依托3D幾何引導,提供精確的動畫控制能力。I2V3D融合了傳統計算機圖形學的精確性與生成式AI模型的視覺真實感,采用兩階段生成流程:首先是3D引導的關鍵幀生成,其次是視頻插值,以實現高質量和可控的視頻輸出。此工具支持復雜的3D動畫和相機,使用戶能夠從任意起始點創建動畫,并生成任意長度的視頻序列,顯著降低了創作門檻,簡化了視頻生成過程,為動畫制作、視頻編輯及內容創作等領域提供了高效且靈活的解決方案。

I2V3D

I2V3D的主要功能

  • 靜態圖像轉換為動態視頻:能夠將單一靜態圖像轉化為具備動態效果的視頻,支持復雜的動畫效果及相機。
  • 精準的3D動畫控制:通過3D引導,實現對動畫的精細調控,包括物體的旋轉、平移、縮放及相機的(如旋轉、平移、變焦等)。
  • 靈活的動畫起始點設置:支持用戶定義動畫的起始幀,并可以生成任意長度的視頻。
  • 復雜場景編輯功能:用戶可以在3D場景中添加、復制、替換或編輯對象,創造全新的視頻內容。

I2V3D的技術原理

  • 3D幾何重建:從單張圖像中重建完整的3D場景幾何結構,覆蓋前景對象和背景。前景對象被提取并轉化為3D網格,而背景則通過多視圖生成與3D網格重建完成。
  • 雙階段視頻生成流程
    • 3D引導關鍵幀生成:利用定制的圖像擴散模型,以粗糙的渲染結果為引導,生成高質量的關鍵幀。多視圖增強與擴展注意力機制提升模型的泛化能力與時間一致性。
    • 3D引導視頻插值:在關鍵幀之間生成平滑和高質量的視頻幀,無需訓練,采用雙向引導(正向與反向)確保視頻的時間連貫性。
  • 深度引導與特征控制:視頻生成過程中,利用深度圖和渲染特征(如自注意力特征和卷積特征)作為控制信號,確保生成視頻與3D渲染結果保持一致。
  • 擴展注意力機制:在關鍵幀生成階段,基于擴展注意力機制增強幀與幀之間的時空一致性,避免視頻生成中的閃爍或不連貫問題。

I2V3D的項目地址

I2V3D的應用場景

  • 動畫制作:快速將靜態圖像轉變為動態視頻,支持復雜的3D動畫,適合廣告、游戲等短動畫制作。
  • 視頻編輯與創作:在3D場景中添加、替換或編輯對象,創造富有創意的視頻內容,適合短視頻及特效預覽。
  • 虛擬現實/增強現實內容生成:生成逼真的3D動態內容,用于虛擬環境中的交互展示,增強用戶的沉浸體驗。
  • 教育與培訓:將靜態教學插圖轉化為動態視頻,幫助學生更直觀地理解復雜概念。
  • 游戲開發:快速生成游戲過場動畫或虛擬角色動畫,節省開發時間和成本。
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