AI视频生成里程碑!4D几何控制封神,镜头物体随便捏

2026-01-11 阅读量:227

关注CAIE,国内头部AI人才认证、培训体系,助你在职场升职加薪。
CAIE注册人工智能工程师
CAIE注册人工智能工程师
公众号作者
CAIE,全称 Certifed Artifcial Intelligence Engineer(人工智能工程师),简称 CAIE(赛一) ,是人工智能领域的技能等级认证。旨在评估和培养具备人工智能理论基础与实战能力的职业人士。

大家最近有没有觉得,现在的AI视频生成虽然越来越像真的,但总感觉少点什么?明明画面挺精美,可你想让它镜头往左挪一点,或者让路边的车跑个特定的路线,它就开始抽风了,不是物体穿模就是背景扭曲。

这就像是你指挥一个乐队,只能告诉大家大概要个什么氛围,至于具体哪个音符在什么时候响,完全看运气。

所以,复旦大学、上海创新研究院、香港大学和腾讯ARC实验室的研究人员联合开源了一个创新框架VerseCrafter算是把这个难题给解决了。

它的核心思路特别简单,既然是视频世界,直接用真正的4D思维来管它,而不是在平面上瞎猜。

咱们先聊聊为啥以前的方法那么笨。大家拍视频都知道,现实世界是三维的空间加上一维的时间,是个立体的过程。

但AI以前看视频,本质上还是把这一帧帧画面当成平面的图片来处理。它学到的是像素怎么变,而不是物体在空间里怎么动。

这就会导致一个很尴尬的局面,你想让镜头转个圈,它可能只会把画面旋转一下,物体跟着一起转,完全不符合物理规律。

后来也有人想引入3D信息,但大多是把摄像机控制和物体控制分开搞。要么只管镜头不管物体,要么管物体还得靠那种死板的方框框住。

只要镜头一动,那个方框里的东西要么飘了,要么变了,根本没法在复杂的场景里同时管好镜头和好几个乱动的家伙。

VerseCrafter这次最聪明的地方,就是搞了一套全新的“4D几何控制”表示法。这听着挺玄乎,其实理解起来不难。

它把整个视频世界拆成了两部分,一部分是静止的舞台,另一部分是上面跑龙套的演员,然后把它俩都放在同一个世界坐标系里。

对于静止的背景,比如房子、树、马路,系统会根据一张图,利用单目深度估计算法估算出深浅,再把像素反投回3D空间变成一堆点。

这就像是给场景搭了个钢筋骨架,不管你怎么转镜头,这个骨架是不动的,渲染出来的背景自然就特别稳,不会出现墙歪了窗户飞了的奇怪bug。

那有人会问,怎么处理那些动来动去的物体,像人啊车啊之类的呢?以前的方法爱用那种硬邦邦的3D方框去套物体,但这玩意儿太死板,遇到个姿势扭曲的人或者形状怪异的车就抓瞎了。

VerseCrafter用了3D高斯分布来解决。咱们可以把它想象成一个有弹性的棉花糖或者橄榄球。这个棉花糖中心在哪儿代表物体位置,它的形状是扁是圆代表物体朝向和大小。把这一串棉花糖按时间连起来,就是一条轨迹。

这种表示法特别通用,不管你是人还是猫,甚至是个奇形怪状的飞船,都能用这套语言描述。

而且对咱们创作者特别友好,可在Blender这种3D软件里,就像捏橡皮泥一样,拖动这些棉花糖的位置和形状,AI就能明白你想让这物体怎么动。

有了这么好的控制思路,接下来就是怎么让AI听懂。这里不得不提一下他们那个“站在巨人肩膀上”的机智做法。

他们没有从头训练一个巨大的视频模型,而是直接用了那个性能很强的Wan2.1-14B模型作为底座,让它保持原样不动。

然后,他们专门设计了一个叫GeoAdapter的小插件。这个插件的作用就是把前面那些3D背景和棉花糖轨迹转换成AI能看懂的信号。

它会把3D状态渲染成一张张包含了颜色、深度的控制图,然后塞给这个GeoAdapter。这个小插件会把4D几何信息提取出来,像加盐一样撒进主模型的大脑里。这样一来,大模型原本强大的生成画面的能力保留了下来,同时又多了双听从几何指令的耳朵,既听话又能干。

不过光有聪明算法还不行,得有数据喂。你想让AI学会精准控制,总得给它看大量带着标准答案的视频吧。

但这事人工标注根本不可能,谁有空去给视频里每一帧的每一个物体画3D轨迹啊。于是团队搞了一套全自动的数据引擎,造出了VerseCrafter 4D数据集。这流程真是有点全自动流水线那味儿了。

他们先去网上找那种高质量的视频素材,然后像个挑剔的剪辑师一样,把画面模糊、物体太大的镜头全剪掉。

接着,利用深度估计和实例分割技术,自动把每一帧里的物体抠出来,拟合成3D高斯轨迹。最后整理出了35000个训练样本。这也是业界第一个大规模带4D几何标注的数据集。

VerseCrafter的测试数据也很强,在多个指标上全面碾压现有方法。在联合控制相机和物体运动的测试里,它的总体得分达到 88.10,比第二名高出 2 分多,生成的视频清晰度更高、运动更流畅,背景和物体的一致性也更好。

相机控制的误差比以前的模型降低了 30% 以上,物体运动的误差更是降低了一半还多。

实际看生成效果更明显,以前的模型要么相机漂移,要么物体运动错位,比如 Yume 靠文本控制运动,只能大概跟着方向走,精准度差远了。

Uni3C只能控制人体,遇到车辆就歇菜。而VerseCrafter生成的视频,相机严格跟着指定路径走,物体运动自然灵活,背景也始终稳定,完全看不出是 AI 生成的。

就算只控制相机运动,在静态场景里,VerseCrafter也表现得特别好。以前的模型容易出现建筑扭曲、视差不稳定的问题,比如ViewCrafter生成的建筑立面会弯,FlashWorld 的背景会忽明忽暗。

而VerseCrafter 生成的场景,不管相机怎么移动,建筑都是直的,深度关系也始终一致,就像真的在那个场景里走路一样。

开源地址:https://huggingface.co/TencentARC/VerseCrafter

https://github.com/TencentARC/VerseCrafter

想转型AI,不被时代淘汰

CAIE注册人工智能工程师认证

岗位能力 × AI工具 ×转型方向 × 场景落地 = 新AI职业价值

扫码免费领取《AI工程师入门学习指南》

点击下方
阅读原文
即刻跳转至CAIE官网,了解更多AI相关信息

确定要退出登录吗?
确定 取消