PartGen：多视角扩散模型驱动的3D部件生成与重建

PartGen简介

PartGen是一种创新的3D对象生成和重建框架，它能够从文本、图像或现有的未结构化3D对象中生成由有意义部件组成的3D对象。通过使用多视图扩散模型自动识别和重建对象的各个部分，PartGen不仅提高了3D资产的生成质量，还增强了其结构化程度，使得生成的部件可以独立操控和编辑，从而在专业工作流程中具有更高的实用价值。

PartGen主要功能

1. 部件级别的3D生成：从文本、图像或现有未结构化的3D对象生成具有明确部件的3D对象。
2. 3D部件编辑：基于文本指令对3D对象的部件进行编辑，提高灵活性和控制力。
3. 多视图一致性：确保从不同视角观察时，3D对象的部件分割和重建结果保持一致性。
4. 3D重建网络：使用3D重建网络从分割的视图中恢复完整的3D对象。
5. 部件完成：对部分可见或不可见的部件进行补全，确保部件在3D空间中的完整性。

PartGen技术原理

1. 多视图扩散模型：使用多视图扩散模型自动提取3D对象的合理部件分割，并完成和重建这些部件。
2. 部件分割：将3D对象的多视图图像映射到一组2D掩码，每个掩码代表对象的一个可见部分。
3. 上下文感知的部件完成：在完成部件视图时考虑整个对象的上下文，确保部件即使在部分或完全不可见时也能正确重建。
4. 3D重建：利用完成的部件视图，通过3D重建网络生成每个部件的3D表示。
5. 数据集和训练：使用由艺术家创建的3D对象数据集进行训练，学习艺术家如何将对象分解为部件。
6. 随机采样和生成：通过重新运行扩散模型来产生不同的部件分割，捕捉和模拟部件分割的不确定性。
7. 部件重组：将重建的3D部件重新组合成完整的3D对象，确保部件间的一致性和整体性。

PartGen应用场景

1. 游戏设计：PartGen可以用于创建和编辑游戏角色和道具的3D模型，使得开发者能够快速迭代设计并实现高度定制化。
2. 电影和动画制作：在电影和动画产业中，PartGen可以用于生成和修改复杂的3D场景和角色，提高制作效率并降低成本。
3. 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)：PartGen可以生成VR和AR应用中所需的精细3D对象，提升用户体验。
4. 建筑和城市规划：PartGen能够辅助建筑师和规划师通过3D模型展示和修改建筑设计方案，提高设计精确度。
5. 教育和培训：在教育领域，PartGen可以用来创建教学用的3D模型，帮助学生更好地理解和学习复杂的概念和对象。
6. 电子商务：PartGen可以为在线零售商提供3D产品展示，使消费者能够在购买前从不同角度查看产品细节。

PartGen项目入口

• 项目主页：https://silent-chen.github.io/PartGen/
• arXiv研究论文：https://arxiv.org/pdf/2412.18608