新模型可同时生成视频与任意骨架的3D运动

论文AI 评分 72/100arXiv cs.AI待复核
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一篇 arXiv 论文提出把 3D 运动与视频联合生成的模型:给定任意骨架(rig),模型同时产出视频、对应的 3D 运动以及把该运动对齐到场景的相机参数。与只处理人体骨架、或从生成的 2D 姿态图三角化出 3D 的做法不同,该工作把 3D 运动放在独立模型中,通过少量 cross-attention 层与预训练视频模型相连,使运动模型可先用纯运动数据学习骨架运动。模型还学习在视频帧中定位各关节,从而恢复相机并把运动放回 3D 场景。训练数据由生成式视频编辑器把动画 3D 资产放入匹配场景,再配合人与机器人视频,共约 20 万对。

全文梳理

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要解决的问题

现有视频生成模型能呈现逼真的运动画面,但这些运动停留在像素层面,无法用来驱动某个具体的 3D 资产,也无法在 3D 场景中回放。论文举的例子是:视频模型可以展示一只猴子跳过横杆,却不能把这次跳跃还原成可回放的 3D 运动并放回三维场景。此前的视频-运动模型要么只处理人体骨架,且往往为此增加数十亿参数,要么从生成的 2D 姿态图三角化出 3D 运动。该工作要解决的是:对任意给定的骨架,同时得到视频、3D 运动,以及把运动登记到场景中的相机。

分离式架构

作者没有把 3D 运动塞进视频模型,而是让 3D 运动保留在一个独立模型中,该模型支持任意骨架,再通过少量 cross-attention 层与预训练视频模型相连。这种分离带来一个训练上的好处:运动模型可以先只从运动数据学习骨架如何运动,而这类数据比成对的视频更容易获取和增广。此外,模型还学习在视频帧中定位每个关节,借此恢复相机参数,并把 3D 运动放进场景。这样,视频与运动是共同生成而非事后拟合的。

数据构造与能力

为了跨多种骨架训练,作者使用生成式视频编辑器,把带动画的 3D 资产放进与其动作相适配的场景中,并筛选编辑结果,使已知的运动仍然有效。这些数据与人和机器人的视频合在一起,形成近 20 万对训练样本。评估显示,该模型从文本驱动多种骨架的动画时,比以视频为先的流程更忠实,生成的运动也会对周围场景作出响应。模型还支持双向转换:把视频转成骨架运动、把骨架运动转成视频,并允许用关键帧控制 3D 运动。

为什么值得看

把视频生成的运动变成可复用的 3D 骨架动画,并支持任意骨架与相机对齐,对动画和机器人方向有直接参考价值。

对齐论文

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源Joints, Camera, Action! Co-Generating 3D Motion and Video for Arbitrary Rigs

关键事实

  • 模型对任意给定骨架同时生成视频与 3D 运动,并输出把运动对齐到场景的相机参数[1]

  • 3D 运动由独立模型承载,通过少量 cross-attention 层连接预训练视频模型[1]

  • 模型学习在视频帧中定位每个关节,用于恢复相机并放置 3D 运动[1]

  • 训练数据由生成式视频编辑器构造,加上人与机器人视频,共近 20 万对[1]

  • 评估显示其在文本驱动多骨架动画上比 video-first 流程更忠实,并支持视频与骨架运动互转及关键帧控制[1]

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