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ACE:一張照片生成 3D 頭像!蘋果新模型擊敗 StyleGAN2,表情光線都能調_FACE

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Time:1900/1/1 0:00:00

來源:量子位

隨便一張照片,就可生成3D頭像。而且光線真實,任意角度可調。

這是蘋果的最新黑科技生成框架FaceLit。

正如其名,FaceLit的特色就是可以將人臉“點亮”。

“自帶光環”的FaceLit在易用性上也不輸同類,甚至更勝一籌——

進行3D建模時,需要的照片素材無需專門選擇角度,數量上也只需一張。

甚至對表情、發型、眼鏡等元素進行調節時,也不需要額外素材。

而傳統的頭像合成工具或者需要多張圖片才能工作,或者對照片角度有刁鉆的要求。

正是憑借這一創新,FaceLit獲得了3.5的FID評分,較同類產品直接高出了25%。

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改進式EG3D合成人像,光線信息單獨處理

下面就來看一下FaceLit具體是如何實現頭像合成的。

總的來說,蘋果采用了將人物本體與光線分別處理再進行疊加的策略。

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早期的三維人像合成工具在轉換過程中可能產生形變。

而爆火的NeRF通過將場景拆分成具體因素,提高了3D圖像合成效果,改善了這一問題。

但蘋果團隊認為,在可控性方面,NeRF仍存有不足之處。

于是,在EG3D框架的基礎上,蘋果創造了FaceLit的合成模型。

EG3D通過三平面解碼器,賦予了二維卷積神經網絡生成渲染3D模型所需深度參數的能力。

法官阻止銷售Jay-Z的第一張專輯及其作為NFT的版權:一名紐約法官發布了一項臨時限制令,以阻止 Roc-A-Fella Records Inc (RAF) 聯合創始人 Damon Dash 涉嫌出售 Ja??y-Z 首張專輯“合理懷疑”的代幣化版本及其版權。(cointelegraph)[2021/6/23 23:59:56]

蘋果團隊對標準的EG3D訓練方式進行了擴展,并將之轉化成了FaceLit框架。

△FaceLit與傳統EG3D渲染流程對比圖

標準的ED3G使用相機位置p參數作為基本輸入參數。

在建立GAN2操作時,蘋果在EG3D的基礎上加入了光照參數l。

動態 | Telx技術公司推出世界上第一張加密SIM卡:據AMBCrypto消息,電信公司Telx Technologies宣布推出一款SIM卡,可以通過短信處理加密貨幣。該項目背后的議程是讓人們可以在不需要智能手機、互聯網連接或錢包應用/地址的情況下進行國際匯款。據Telx稱,這款手機將成為世界上第一張用于這一目的的SIM卡。[2019/8/24]

不同p(左→右)與l(上→下)值下的初始圖像

蘋果選擇了經過球形諧波方式簡化后的Phong反射模型作為處理光源的物理基礎。

光照參數l就是在這一基礎之上獨立處理得到的。

在自然界中,反射包括鏡面反射和漫反射兩種形式。

△不同鏡面反射率條件下的效果對比

動態 | Reddit用戶發起“比特幣挑戰” 一張圖片隱藏310枚BTC:在國外論壇Reddit上,一名匿名用戶于10月3日發起了一個尋找比特幣的帖子,帖子名為“比特幣挑戰(Bitcoin Challenge)”。該挑戰為一張帶有密碼的圖片。用戶宣稱,該圖片中隱藏著共計約310枚BTC(約合210萬美金),誰最先找到密鑰,就能獲得這些比特幣。 該圖下方留下的文字顯示,該用戶發起這項挑戰只是作為娛樂。據悉,在這幅圖片中,這位匿名用戶留下了4個比特幣地址,這些地址的余額分別為0.1BTC、0.2BTC、0.31BTC以及310BTC。其中310BTC地址為:39uAUwEFDi5bBbdBm5ViD8sxDBBrz7SUP4。

截至目前,余額為0.1BTC的地址的密鑰已經被找到。10月4號,一位名叫\"Lustre\"的人成功破解了這份畫中的0.1BTC地址,并轉走了其中的幣。

此前消息,今年5月,網名為u/cryptogreetings的網友發布了一張神秘圖片,為一道價值1 BTC的謎題。圖片發布之后,尚未有人能夠破解謎題。[2018/10/9]

因此,蘋果在ED3G模型中加入了鏡面反射解碼器和漫反射解碼器。

它們替代了可以直接得到顏色c、密度σ數據的三平面解碼器。

△反射解碼器流程示意圖

通過對GAN2產生的數據進行再次解碼,可以得到鏡面反射率ks和漫反射率kd。

然后再通過兩種反射著色器得到顏色c,密度σ則由漫反射解碼器計算得出。

最終,FaceLit以與三平面解碼器相同的參數渲染圖像,并進行分辨率優化。

有的放矢設計訓練策略,數據無需人工標注

生成框架已有,那就來到訓練階段,其特點在于訓練過程中無需人工標注。

方法論層面,在訓練時,團隊使用了FFHQ、MetFaces和CelebA-HQ數據集。

對于不同的數據集,蘋果使用了不同的訓練方式。

FFHQ包含了7萬余條人臉數據,其訓練分為兩個階段:先在較低的分辨率下訓練,再提高分辨率再次進行。

對于包含2萬數據量的CelebA-HQ,訓練不需要分階段進行。

而對于更小的MetFAces,則只需要通過ADA擴容的方式,使用預訓練的FFHQ進行優化調整即可。

定性地看,訓練結果在機位、光源和反射高光等方面都有出色的表現,圖中的細節也有所增強。

△FaceLit生成的頭像唇齒部位的細節進行了明顯重構

定量結果同樣表明,FaceLit在FID、KID等指標上均優于包括標準EG3D在內的傳統生成方式。

在使用FFHQ作為訓練集的條件下,各生成方式的表現如下表,不難看出FaceLit擁有最低的FID和KID值。

而相比于英偉達的StyleGAN2,FaceLit的表現依舊出色:

光線準確度方面,FaceLit在使用三種不同訓練數據集的情況下,與人工設定的標準值平均均方誤差均低于0.01。

網友:人們低估了蘋果AI

消息發出后,便有網友認為“這是對更重磅產品的預熱”。

更有網友直接推測,FaceLit的出現標示著人工智能將進軍AR和VR領域,蘋果的混合現實將最終實現商用……

也有網友認為,FaceLit不會商用,否則蘋果才不會以論文的形式發表。

針對FaceLit本身,也有網友表示,除了LLM,其他都是浮云,他們如果不開發LLM,就沒有未來。

但這位網友同時也說,蘋果可能已經在做了。

相應的,也有網友稱人們“低估了蘋果在AI領域的深度”。

所以各位網友對蘋果在AI領域還有什么樣的期待呢?

論文地址:https://arxiv.org/abs/2303.15437

GitHub地址:https://github.com/apple/ml-facelit

參考鏈接:https://twitter.com/AlphaSignalAI/status/1648361623004774400

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