懂AI

Real3D: 突破性的大规模真实图像三维重建模型

RayRay
Real3D3D重建深度学习计算机视觉自监督学习Github开源项目

Real3D: 突破性的大规模真实图像三维重建模型

在计算机视觉和图形学领域,从单张2D图像重建3D场景一直是一个极具挑战性的任务。传统方法主要依赖于合成数据或多视图捕获的数据进行训练,这些数据虽然简化了训练过程,但难以扩展且不一定代表真实物体形状的分布。为了解决这些限制,研究人员提出了一种突破性的方法 - Real3D,这是首个可以使用单视图真实世界图像进行训练的大规模重建模型(LRM)系统。

Real3D的创新之处

Real3D的核心创新在于其独特的自训练框架,能够同时利用现有的3D/多视图合成数据和多样化的单视图真实图像。这种方法不仅扩大了训练数据的规模,还提高了模型对真实世界物体的泛化能力。

研究团队提出了两种无监督损失函数,使得即使对于没有地面真值3D或新视角的训练样本,也能在像素级和语义级对LRM进行监督。这一突破性设计大大增加了可用于训练的数据量,使模型能够学习到更丰富、更真实的物体形状先验知识。

自动数据筛选

为了进一步提高性能并扩大图像数据规模,Real3D开发了一种自动数据筛选方法,用于从野外图像中收集高质量样本。这种方法不仅提高了训练数据的质量,还使得模型能够更好地适应各种真实场景。

实验结果

Real3D在四种不同的评估设置中均表现出色,这些设置包括真实和合成数据,以及领域内和领域外的形状。实验结果一致显示,Real3D在性能上优于现有方法,证明了其在处理多样化真实世界场景时的强大能力。

Real3D overview

技术细节

Real3D的训练过程分为两个主要步骤:

  1. (可选)在Objaverse上微调TripoSR模型。这一步骤主要是为了解决TripoSR预测的3D形状具有随机尺度的问题。
  2. 在真实图像上进行自训练。这是Real3D的核心步骤,利用提出的无监督损失函数和自动数据筛选方法,从单视图真实图像中学习。

应用前景

Real3D的成功开发为许多应用领域带来了新的可能性:

  1. 增强现实(AR)和虚拟现实(VR): Real3D可以快速从单一图像重建3D场景,为AR和VR应用提供更真实、更丰富的内容。
  2. 机器人视觉: 使机器人能够更好地理解和导航复杂的3D环境。
  3. 自动驾驶: 提高车辆对周围环境的3D理解能力,增强安全性。
  4. 计算机辅助设计(CAD): 从产品照片快速生成3D模型,加速设计和原型制作过程。
  5. 文化遗产保护: 从历史建筑或文物的照片重建3D模型,用于数字保存和研究。

未来发展方向

尽管Real3D已经取得了显著成果,但研究团队表示还有进一步的改进空间:

  1. 继续扩大和优化真实世界训练数据集。
  2. 提高模型在极具挑战性的场景(如反射表面、透明物体)下的表现。
  3. 探索将Real3D与其他先进技术(如神经辐射场NeRF)结合的可能性。
  4. 优化模型性能,使其能够在消费级硬件上实时运行。

结论

Real3D代表了单视图3D重建领域的一个重要突破。通过创新的自训练框架和无监督损失函数,Real3D成功地将大规模重建模型的训练扩展到了真实世界的单视图图像。这不仅提高了模型的性能和泛化能力,还为解决真实世界中的复杂3D重建问题开辟了新的途径。

随着技术的不断发展和完善,我们可以期待看到Real3D及其衍生技术在更多领域中的应用,推动计算机视觉和3D重建技术向前发展。研究团队的开源精神也值得赞赏,这将加速相关技术的发展和应用。

对于有兴趣深入了解或尝试使用Real3D的读者,可以访问项目的GitHub仓库获取更多信息和代码资源。随着更多研究者和开发者的参与,我们有理由相信,基于真实图像的3D重建技术将迎来更加光明的未来。

编辑推荐精选

openai-agents-python

openai-agents-python

OpenAI Agents SDK，助力开发者便捷使用 OpenAI 相关功能。

openai-agents-python 是 OpenAI 推出的一款强大 Python SDK，它为开发者提供了与 OpenAI 模型交互的高效工具，支持工具调用、结果处理、追踪等功能，涵盖多种应用场景，如研究助手、财务研究等，能显著提升开发效率，让开发者更轻松地利用 OpenAI 的技术优势。

Hunyuan3D-2

Hunyuan3D-2

高分辨率纹理 3D 资产生成

Hunyuan3D-2 是腾讯开发的用于 3D 资产生成的强大工具，支持从文本描述、单张图片或多视角图片生成 3D 模型，具备快速形状生成能力，可生成带纹理的高质量 3D 模型，适用于多个领域，为 3D 创作提供了高效解决方案。

3FS

3FS

一个具备存储、管理和客户端操作等多种功能的分布式文件系统相关项目。

3FS 是一个功能强大的分布式文件系统项目，涵盖了存储引擎、元数据管理、客户端工具等多个模块。它支持多种文件操作，如创建文件和目录、设置布局等，同时具备高效的事件循环、节点选择和协程池管理等特性。适用于需要大规模数据存储和管理的场景，能够提高系统的性能和可靠性，是分布式存储领域的优质解决方案。

TRELLIS

TRELLIS

用于可扩展和多功能 3D 生成的结构化 3D 潜在表示

TRELLIS 是一个专注于 3D 生成的项目，它利用结构化 3D 潜在表示技术，实现了可扩展且多功能的 3D 生成。项目提供了多种 3D 生成的方法和工具，包括文本到 3D、图像到 3D 等，并且支持多种输出格式，如 3D 高斯、辐射场和网格等。通过 TRELLIS，用户可以根据文本描述或图像输入快速生成高质量的 3D 资产，适用于游戏开发、动画制作、虚拟现实等多个领域。

ai-agents-for-beginners

ai-agents-for-beginners

10 节课教你开启构建 AI 代理所需的一切知识

AI Agents for Beginners 是一个专为初学者打造的课程项目，提供 10 节课程，涵盖构建 AI 代理的必备知识，支持多种语言，包含规划设计、工具使用、多代理等丰富内容，助您快速入门 AI 代理领域。

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。

下拉加载更多