可將圖文轉(zhuǎn)成3D模型！OpenAI 發(fā)表新的Shap-E開源模型

2023年5月15日,，南極熊獲悉,，發(fā)布著名人工智能產(chǎn)品ChatGPT 的OpenAI公司近日在 GitHub 網(wǎng)站上上發(fā)布了一款名為Shap-E 的條件生成模型，專門用于生成3D 圖像,。該模型可供用戶免費下載使用,，它能夠使用文本從頭開始生成模型，從而將 2D 圖像轉(zhuǎn)換為 3D 模型,，還可以獲取模型并對其進行更改,。從長遠來看，這可能會大大增加 3D 打印的普及率,。畢竟對于3D打印從業(yè)者來講,，熟練的建模能力是不可或缺的一環(huán)。

Shap-E下載鏈接：https://github.com/openai/shap-e

與這項研究相關(guān)的還有一篇由 Alex Nichol 和 Haewoo Jun 撰寫的隨附論文,，題為“Shap-E: GeneratingConditional 3D Implicit Functions”,。

論文鏈接：https://arxiv.org/abs/2305.02463

根據(jù) OpenAI 的說法，Shap-E是一種新型的3D 圖像條件生成模型,。傳統(tǒng)的模型只能生成單一的輸出表達形式,，但Shap·E 可以生成隱式函數(shù)的參數(shù)，這些函數(shù)可以作為紋理網(wǎng)格或神經(jīng)輻射場(NeRF) 進行渲染,，從而實現(xiàn)多樣化和逼真的3D 圖像生成,。Shap·E 采用了隱式神經(jīng)表示(INRs) 來編碼3D 圖像，提供了一個靈活且高效的框架,，能夠捕捉到3D 圖像的詳細幾何特征,。

使用AI 生成3D 模型是想當困難的,，因為3D 模型可以是非常復雜，具有大量的細節(jié)和紋理,。因此,，需要處理大量的數(shù)據(jù)和計算來生成這些模型，這需要強大的計算機和算法支持,。同時需要精確測量和處理大量的數(shù)據(jù),，包括幾何形狀、尺寸,、紋理,、顏色等等。因此,，算法必須具有高度的精度和準確性,，以確保生成的3D 模型符合預期。

Shap-E 的訓練包括先將編碼器用來將3D 圖像轉(zhuǎn)換成隱式函數(shù)參數(shù),，再用有條件擴散模型進行訓練,，從而生成多樣且復雜的3D 圖像。與Point-E 模型相比,，Shap-E 在更高維度和多重表示輸出空間的情況下,，顯示出更快的修正速度和相當或更好的樣本質(zhì)量。

與Point-E的對比

OpenAI去年發(fā)表的Point-E是據(jù)文字提示產(chǎn)生3D點狀云,，而新發(fā)布的Shap-E可以將文字或圖片轉(zhuǎn)成3D圖形的Shap-E模型,。輸出文件可以在微軟小畫家3D（Paint 3D）中打開，甚至能夠轉(zhuǎn)成用于3D打印機的STL文件,。此外,，Shap-E相較去年發(fā)表的Point-E,，能夠提供更好的3D圖像,，產(chǎn)出效率更高。

OpenAI所開發(fā)的Shap-E 3D模型,，是直接建立出物體的輪廓,，并采用神經(jīng)輻射場（Neural Radiance Fields，NeRF）的功能,，克服了初期模型的模糊性,。NeRF與VR、AR使用的技術(shù)相同,，可使3D場景視覺上更有臨場真實,。Shap-E 可在GitHub下載，并能在個人電腦上安裝執(zhí)行,，目前Shap-E也不需要OpenAI API密鑰,，能夠免費使用,。

據(jù)外媒《Tom's Hardware》測試，Shap-E無論是要利用圖片還是文字都需要大量的電腦系統(tǒng)資源,。Tom'sHardware 指出,，例如以搭載RTX 3080顯卡和Ryzen9 5900X處理器的桌機跑Shap-E，完成繪制大約需要5分鐘,。

而在ROG電競筆電配備RTX 4090顯卡和Intel Core i9-13980HX處理,，只需要兩到三分鐘。但當嘗試在搭載Intel第8 代U 系列處理器結(jié)合內(nèi)建顯卡的舊款筆電跑Shap-E,，1 個小時只繪制約3%,。此外Shap-E 不支援NVIDIA以外的顯卡品牌，硬體規(guī)格需要達到一定程度,，才不會耗費許多等待時間,。整體而言，目前Shap-E的成果多數(shù)仍是低解析度,，缺少細節(jié),。

開源的Shap-E 模型

用戶可以在 GitHub 上免費下載Shap-E模型，并在 Microsoft Paint 3D 上打開這一程序,。該程序可以將用戶創(chuàng)建的渲染3D圖像轉(zhuǎn)換為 STL 文件,，并通過3D 打印機如實呈現(xiàn)出來。

雖然 Shap-E 模型的這些基本知識可能看起來很簡單,，但可能需要一些技術(shù)知識才能安裝和運行該模型,。

Shap-E 開源模型的開發(fā)者Avram Piltch對其進行測試，他聲稱他花了 8 個小時才熟悉,。他補充說,，除了解釋您應該使用 Python pip 命令進行安裝之外，OpenAI 幾乎沒有提供任何說明,。

安裝后,，Piltch 說他能夠使用彩色動畫 GIF 文件和單色 PLY 文件測試提示，他指出,，動畫 GIF 很受歡迎,。這其中的一些有趣案例如下所示：包括一只企鵝、一把椅子和一架看起來像香蕉的飛機,，所有這些都有不同的質(zhì)量級別,，具體取決于它們的文件類型。Piltch 還使用了該模型的功能,，該功能允許用戶上傳 2D 圖像以轉(zhuǎn)換為 3D 對象,。

△彩色動畫GIF 文件

Shap-E開發(fā)者還指出，那些試圖安裝Shap-E 和渲染 3D 對象的人需要注意的是該模型需要大量的電腦系統(tǒng)資源,。特別是,，Shap-E 僅與 Nvidia GPU 兼容,，需要高性能 CPU 才能在幾分鐘而不是幾小時內(nèi)完成渲染。