正如ChatGPT能够预测下一个单词,MeshGPT可以预测模型的下一部分。
无论是通过ChatGPT中生成3D模型的脚本,再借助OpenSCAD软件进行建模,还是使用Shap-E,从文本或图像直接生成3D模型,这些方法目前仍然无法获得较好的模型,或者说无法生成适用于3D打印的模型。
我们都知道,3D打印中常用的文件格式是STL,它由一系列三角面片构成,通过离散的方式近似描述三维实体模型的表面。在这里,如果能够通过AI的方式把三角网格转换成模型,将是最理想的选择。
近日,来自慕尼黑工业大学、都灵理工大学和AUDI AG的研究人员发表了一篇论文,介绍了一种名为”MeshGPT:仅使用解码器Transformer生成三角形网格“的新方法,能够使用先进的AI技术创建3D形状,特别是三角形网格。 论文链接:https://nihalsid.github.io/mesh-gpt/static/MeshGPT.pdf
MeshGPT通过从Transformer模型中进行自回归采样,创造了三角形网格。这一模型经过训练,能够从学得的几何词汇中生成标记,并将这些标记解码为三角形网格的面。与现有技术相比,MeshGPT显著提高了生成3D网格的质量,形状覆盖率提高了9%,FID分数提高了30个点。
该过程首先将三角形(3D形状的构建块)转换为人工智能可以理解的形式, 然后人工智能会了解这些三角形通常如何排列以创建不同的形状。经过训练后,MeshGPT可以通过预测三角形的排列来生成新的形状。 它从一个起点开始,并不断添加三角形以形成完整的形状。结果是一个逼真的3D形状,具有清晰的边缘和细节,而且也很紧凑。
步骤说明:
1,通过使用编码器-解码器模型,从大量形状集合中学习几何嵌入的词汇。该模型将三角形网格转换为人工智能可以理解和使用的格式。
2,编码器分析当前的三角形网格并将其转换为一系列标记或嵌入 - 本质上是对三角形及其排列的数字表示。这些嵌入捕捉了有关网格的基本几何和拓扑信息,例如顶点的位置和三角形的方向。
3,一旦模型掌握了这些几何词汇,MeshGPT就会使用Transformer来生成新的网格。这一过程是自回归的,也就是说,模型会逐步进行预测,每一步都基于先前的预测。其中会使用两个转换器生成网格,一个用于生成点,另一个在指针网络的帮助下生成面,最终逐渐构建完整的网格。
MeshGPT的一个显着优势是其能够生成既真实又紧凑的网格。紧凑性指的是在创建详细而准确的形状时不使用不必要的三角形。MeshGPT通过从现有网格的大量数据集中学习,了解如何保持其生成的形状的高保真度,同时避免不必要的复杂性。
在性能方面,MeshGPT相较于以前的方法显示出显著的改进。研究表明,MeshGPT生成的形状具有更好的覆盖范围和保真度,有效地模仿人类创建的网格的效率和细节。该模型能够直接生成三角形序列的网格,同时保持高水平的细节和真实感,这标志着在3D形状生成领域取得了重大的进步。
如果这项研究能够成功应用,将有望消除妨碍3D打印广泛应用的一大难题:模型数据。
|
|
你可能喜欢
开源3D建模软件FreeCAD 1.0正式发布,支持W
人工智能与3D打印技术结合,实现小型核反应
最新《Nature》:动态界面3D打印
石墨烯增强混凝土能否推动可持续建筑? UVA
推荐课程
神奇的3D打印
SLA3D打印工艺全套培训课程 - 软件篇
3D打印月球灯视频教程 包括完整贴图建模流
【原创发布】Cura软件修改二次开发定制视频