Chat with NeRF: 通过对话实现3D场景中的物体定位

RayRay
Chat with NeRF3D视觉定位神经辐射场大语言模型交互式对话Github开源项目

chat-with-nerf

Chat with NeRF: 开创性的3D场景交互技术

在人工智能和计算机视觉领域,3D场景理解和交互一直是一个充满挑战的研究方向。近日,由密歇根大学研究团队开发的"Chat with NeRF"项目为这一领域带来了突破性进展。这项创新技术通过结合神经辐射场(NeRF)和大型语言模型(LLM),实现了用自然语言与3D场景进行交互,并能准确定位场景中的物体。

技术创新与突破

Chat with NeRF的核心创新在于将两项前沿技术 - 神经辐射场(NeRF)和大型语言模型(LLM)进行了巧妙的融合。NeRF是一种用于3D场景重建和渲染的深度学习技术,而LLM则在自然语言处理领域展现出强大的能力。通过将这两种技术结合,Chat with NeRF创造了一种全新的人机交互方式,使用户能够通过自然语言对话来探索和理解3D场景。

这项技术的一大突破在于它能够定位3D场景中的新物体。与传统的基于短语或固定表达的3D物体定位方法不同,Chat with NeRF支持用户使用更自然、更灵活的语言描述来指代物体。系统通过迭代式的对话,逐步澄清用户的意图,最终准确定位目标物体。

Chat with NeRF示例图

技术原理与实现

Chat with NeRF的工作原理可以简要概括为以下步骤:

  1. 场景重建: 首先,系统使用NeRF技术对3D场景进行重建和表示。

  2. 用户输入: 用户通过自然语言描述想要定位的物体。

  3. 语言理解: LLM对用户的输入进行解析和理解,提取出关键的物体描述信息。

  4. 场景分析: 系统根据LLM的理解,在NeRF重建的3D场景中搜索符合描述的物体。

  5. 交互式澄清: 如果系统无法确定唯一的目标物体,它会通过对话方式向用户询问更多细节,以逐步缩小搜索范围。

  6. 物体定位: 最终,系统在3D场景中准确定位出用户描述的物体。

这种交互式的定位方式不仅提高了准确性,还使得系统能够处理更加复杂和模糊的物体描述。

应用前景与影响

Chat with NeRF的出现为多个领域带来了新的可能性:

  1. 虚拟现实(VR)和增强现实(AR): 该技术可以极大地增强VR/AR环境中的交互体验,使用户能够通过自然语言轻松操作和探索虚拟场景。

  2. 智能家居: 在智能家居系统中,用户可以通过语音命令更直观地控制设备,如"打开客厅角落的那盏灯"。

  3. 机器人导航: 在复杂环境中,机器人可以更好地理解人类的指令,精确导航到指定位置。

  4. 教育和培训: 在3D教学环境中,学生可以更自然地与虚拟场景互动,提升学习效果。

  5. 游戏开发: 游戏设计师可以创造更加直观和沉浸式的游戏体验,玩家可以通过自然语言与游戏世界互动。

技术展望与未来发展

尽管Chat with NeRF已经展现出巨大的潜力,但研究团队表示,这项技术还有很大的提升空间。他们计划在以下几个方面进行进一步的优化和拓展:

  1. 提升处理速度: 目前团队正在探索如何加快相机姿态确定和图像渲染的过程,以提供更流畅的用户体验。

  2. 增强图像捕捉能力: 研究人员计划使用更先进的图像捕捉模型,如LLaVA,来替代目前使用的BLIP-2,以提高图像理解的准确性。

  3. 改进基础模型: 目前系统使用CLIP作为定位的基础模型,研究团队正在考虑使用更先进的模型,如LLaVABLIP-2OWL-ViT,以增强系统的空间理解和affordance理解能力。

  4. 扩展应用场景: 研究团队正在探索如何将这项技术应用到更多样化的场景中,如室外环境、动态场景等。

开源与社区贡献

Chat with NeRF项目已在GitHub上开源,研究团队鼓励社区参与到技术的改进和应用拓展中来。感兴趣的开发者和研究者可以通过以下链接了解更多信息:

研究团队还提供了详细的安装指南和使用文档,方便其他研究者复现实验结果或基于此项目进行进一步的研究。

结语

Chat with NeRF的出现标志着3D场景交互技术的一个重要里程碑。它不仅填补了3D物体定位领域的空白,还为人机交互带来了新的范式。随着技术的不断完善和应用场景的拓展,我们可以期待在不久的将来,与3D虚拟世界的交互将变得如同我们在现实世界中交流一样自然和直观。这项技术的发展无疑将推动虚拟现实、增强现实、智能家居等多个领域的创新,为我们的日常生活和工作方式带来深远的影响。

编辑推荐精选

AEE

AEE

AI Excel全自动制表工具

AEE 在线 AI 全自动 Excel 编辑器,提供智能录入、自动公式、数据整理、图表生成等功能,高效处理 Excel 任务,提升办公效率。支持自动高亮数据、批量计算、不规则数据录入,适用于企业、教育、金融等多场景。

UI-TARS-desktop

UI-TARS-desktop

基于 UI-TARS 视觉语言模型的桌面应用,可通过自然语言控制计算机进行多模态操作。

UI-TARS-desktop 是一款功能强大的桌面应用,基于 UI-TARS(视觉语言模型)构建。它具备自然语言控制、截图与视觉识别、精确的鼠标键盘控制等功能,支持跨平台使用(Windows/MacOS),能提供实时反馈和状态显示,且数据完全本地处理,保障隐私安全。该应用集成了多种大语言模型和搜索方式,还可进行文件系统操作。适用于需要智能交互和自动化任务的场景,如信息检索、文件管理等。其提供了详细的文档,包括快速启动、部署、贡献指南和 SDK 使用说明等,方便开发者使用和扩展。

Wan2.1

Wan2.1

开源且先进的大规模视频生成模型项目

Wan2.1 是一个开源且先进的大规模视频生成模型项目,支持文本到图像、文本到视频、图像到视频等多种生成任务。它具备丰富的配置选项,可调整分辨率、扩散步数等参数,还能对提示词进行增强。使用了多种先进技术和工具,在视频和图像生成领域具有广泛应用前景,适合研究人员和开发者使用。

爱图表

爱图表

全流程 AI 驱动的数据可视化工具,助力用户轻松创作高颜值图表

爱图表(aitubiao.com)就是AI图表,是由镝数科技推出的一款创新型智能数据可视化平台,专注于为用户提供便捷的图表生成、数据分析和报告撰写服务。爱图表是中国首个在图表场景接入DeepSeek的产品。通过接入前沿的DeepSeek系列AI模型,爱图表结合强大的数据处理能力与智能化功能,致力于帮助职场人士高效处理和表达数据,提升工作效率和报告质量。

Qwen2.5-VL

Qwen2.5-VL

一款强大的视觉语言模型,支持图像和视频输入

Qwen2.5-VL 是一款强大的视觉语言模型,支持图像和视频输入,可用于多种场景,如商品特点总结、图像文字识别等。项目提供了 OpenAI API 服务、Web UI 示例等部署方式,还包含了视觉处理工具,有助于开发者快速集成和使用,提升工作效率。

HunyuanVideo

HunyuanVideo

HunyuanVideo 是一个可基于文本生成高质量图像和视频的项目。

HunyuanVideo 是一个专注于文本到图像及视频生成的项目。它具备强大的视频生成能力,支持多种分辨率和视频长度选择,能根据用户输入的文本生成逼真的图像和视频。使用先进的技术架构和算法,可灵活调整生成参数,满足不同场景的需求,是文本生成图像视频领域的优质工具。

WebUI for Browser Use

WebUI for Browser Use

一个基于 Gradio 构建的 WebUI,支持与浏览器智能体进行便捷交互。

WebUI for Browser Use 是一个强大的项目,它集成了多种大型语言模型,支持自定义浏览器使用,具备持久化浏览器会话等功能。用户可以通过简洁友好的界面轻松控制浏览器智能体完成各类任务,无论是数据提取、网页导航还是表单填写等操作都能高效实现,有利于提高工作效率和获取信息的便捷性。该项目适合开发者、研究人员以及需要自动化浏览器操作的人群使用,在 SEO 优化方面,其关键词涵盖浏览器使用、WebUI、大型语言模型集成等,有助于提高网页在搜索引擎中的曝光度。

xiaozhi-esp32

xiaozhi-esp32

基于 ESP32 的小智 AI 开发项目,支持多种网络连接与协议,实现语音交互等功能。

xiaozhi-esp32 是一个极具创新性的基于 ESP32 的开发项目,专注于人工智能语音交互领域。项目涵盖了丰富的功能,如网络连接、OTA 升级、设备激活等,同时支持多种语言。无论是开发爱好者还是专业开发者,都能借助该项目快速搭建起高效的 AI 语音交互系统,为智能设备开发提供强大助力。

olmocr

olmocr

一个用于 OCR 的项目,支持多种模型和服务器进行 PDF 到 Markdown 的转换,并提供测试和报告功能。

olmocr 是一个专注于光学字符识别(OCR)的 Python 项目,由 Allen Institute for Artificial Intelligence 开发。它支持多种模型和服务器,如 vllm、sglang、OpenAI 等,可将 PDF 文件的页面转换为 Markdown 格式。项目还提供了测试框架和 HTML 报告生成功能,方便用户对 OCR 结果进行评估和分析。适用于科研、文档处理等领域,有助于提高工作效率和准确性。

飞书多维表格

飞书多维表格

飞书多维表格 ×DeepSeek R1 满血版

飞书多维表格联合 DeepSeek R1 模型,提供 AI 自动化解决方案,支持批量写作、数据分析、跨模态处理等功能,适用于电商、短视频、影视创作等场景,提升企业生产力与创作效率。关键词:飞书多维表格、DeepSeek R1、AI 自动化、批量处理、企业协同工具。

下拉加载更多