Nvidia AI が 2D ビデオから 3D モデルを生成、3D プリント アプリケーションが登場?

米国に本拠を置くGPUメーカーNvidiaは、2Dビデオクリップを詳細な3Dモデルに変換できる新しい人工知能(AI)モデルの概要を説明した研究論文を発表した。

研究の結果、現在の生成 AI モデルは、反復的なテクスチャ パターン、均一な色、強い色の変化など、オブジェクトの細部を捉えるのに苦労していることがわかりました。 Neuralangelo と呼ばれる Nvidia の新しい AI テクノロジーは、これらの問題を克服すると言われています。 Neuralangelo は、高忠実度モデルと、2D ビデオから複雑なマテリアルのテクスチャを正確に変換する機能を提供します。

3D プリンティング ツールとしての Nvidia AI はどのように発展するのでしょうか?

Nvidia は、スマートフォンからキャプチャした映像を使用して仮想オブジェクトを迅速かつ簡単に作成できる、特にクリエイティブなプロフェッショナルにとっての潜在的なメリットを強調しています。 Neuralangelo の潜在的な用途としては、アート、仮想現実、ビデオ ゲーム開発、ロボット工学、産業用デジタル ツインの製造などが概説されています。

同社はすでに、ミケランジェロのダビデ像や平台トラックを再現するなど、新しいAIテクノロジーの幅広い機能を実証している。 Neuralangelo は大規模な環境を再構築することもできます。 Nvidia は、ドローンで撮影した鳥瞰ビデオ映像を使用して、ベイエリア キャンパスにある公園の 3D モデルを作成することに成功しました。

「Neuralangelo が提供する 3D 再構成機能は、クリエイターにとって大きなメリットとなり、デジタル世界で現実世界を再現するのに役立ちます」と、Nvidia の研究シニア ディレクターで研究論文の共著者である Ming-Yu Liu 氏はコメントしています。 「このツールにより、開発者は最終的に、小さな彫像であれ巨大な建物であれ、詳細なオブジェクトをビデオ ゲームや産業用デジタル ツインの仮想環境にインポートできるようになります。」

この新しい AI ツールはまだ 3D 印刷アプリケーションと組み合わされていませんが、Nvidia の広報担当者は 3D 印刷業界に対し、これは将来の方向性になる可能性があると述べました。 現在、Neuralangelo のモデルは 3D プリントできません。

Neuralangelo との積層造形統合の可能性は容易に想像できます。

AI で生成されたメッシュを将来印刷可能なファイルとしてエクスポートするか、デジタル ツインの一部としてエクスポートするかにかかわらず。 現在、デジタルツインは製品開発の設計およびプロトタイピング段階、さらには製品ライフサイクルにまで活用されています。

AI を使用して 2D ビデオを 3D モデルに変換

Neuralangelo は、信号距離関数 (SDF) と組み合わせてインスタント ニューラル グラフィックス プリミティブ (NGP) を採用し、高品質のビデオ変換を実現します。 NGP は、マルチ解像度ハッシュ エンコーディングを備えたハイブリッド 3D グリッド構造を提供します。 このハイブリッド表現により、ニューラル フィールドの表現力が大幅に向上し、よりきめ細かい詳細をキャプチャできるようになります。

実際、Neuralangelo はオブジェクトまたは環境の 2D ビデオを撮影し、さまざまな視点を強調表示するいくつかのフレームを選択します。 各フレームのカメラ位置が決まると、AIが大まかな3Dモデルを作成します。 この大まかなレンダリングは最適化され、細部がシャープになり、高い表面品質と精度を備えた完成品が生成されます。

研究者らは、このアプローチの鍵となる 2 つの要素を強調しています。 まず、数値勾配を使用して高次導関数を計算します。 これは、最適化プロセスを安定させるために重要であると言われています。 次に、さまざまな詳細レベルで構造を回復するには、段階的な最適化スケジュールが不可欠です。 これにより、包括的かつ正確な 3D モデルの再構築が可能になります。

Nvidia の Neuralangelo プロジェクトは、6 月 18 ～ 22 日にバンクーバーで開催される今年の Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) カンファレンスで発表される予定です。 Neuralangelo は、姿勢推定、3D 再構築、ビデオ生成に至るまで、幅広いトピックを含む 30 近くの他のプロジェクトとともに紹介されます。

AIと積層造形

人工知能は、現在 3D プリントにおける主要な流行語の 1 つです。 今年の 3D プリンティング業界幹部調査では、3D プリンティングの将来の一部として自動 AI 3D モデル生成に焦点を当てています。

その未来は予想よりも早くやってくるのでしょうか？ Nvidiaは、Magic3Dと呼ばれるAI 3Dモデル生成ツールを発表しました。 Magic3D はテキスト プロンプトから 40 分以内に 3D オブジェクトを作成します。これは DreamFusion の 2 倍の速度です。 また、マテリアライズは金属 3D プリンティング プロセス コントロールとビルド プロセス ソフトウェア開発キットをリリースしました。 Materialise Process Control の AI はレイヤー データ分析を自動化し、時間とコストを節約します。

Thangs の創設者である Paul Powers への 3D 印刷業界のインタビューで、彼は AI と 3D デザインの将来の役割について語りました。

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積層造形業界で働くことに興味がありますか? 3D プリンティングの仕事にアクセスして、利用可能な役割の選択肢を確認し、キャリアをスタートさせましょう。 注目の画像は、Neuralangelo を使用して 3D モデル化されたミケランジェロ像を示しています。 画像はNVIDIA経由。

Alex は 3D プリンティング業界のテクノロジー ジャーナリストであり、さまざまなトピックをカバーする記事の調査と執筆を楽しんでいます。 軍事史の学士号と戦争史の修士号を取得している彼は、防衛および航空宇宙産業における積層造形アプリケーションに強い関心を持っています。