Edify 3D：NVIDIA推出高质量3D资产生成模型

Edify 3D是什么

Edify 3D是NVIDIA推出的一款专为高质量3D资产生成而设计的高级解决方案。它融合了先进的扩散模型、Transformer技术以及多视图重建策略，能够在极短的时间内生成具有详细几何形状、清晰拓扑结构、高分辨率纹理和基于物理的渲染(PBR)材料的高质量3D资产。这一突破性技术不仅大幅提升了3D内容创作的效率，还极大地降低了对专业技能和专业知识的要求，为视频游戏设计、扩展现实(XR)、电影制作和模拟等行业带来了革命性的解决方案。

功能特色

高效生成

Edify 3D最显著的特点是其高效性。在短短两分钟内，该平台能够基于文本描述或参考图像生成包含完整UV贴图、4K纹理和PBR材质的高品质3D模型。这种快速生成能力极大地缩短了3D内容创作的时间周期，使得设计师和艺术家能够更专注于创意的实现，而非繁琐的建模和贴图工作。

高质量输出

生成的3D资产不仅在几何形状上精细入微，还具备清晰的拓扑结构和有序的四边形网格。这些资产的高分辨率纹理和PBR材质使其在各种光照条件下都能呈现出逼真的视觉效果。此外，Edify 3D还支持生成基于物理的渲染属性，如粗糙度、金属通道等，进一步提升了资产的真实感和可用性。

强大的可扩展性

随着训练数据的不断增加，Edify 3D的生成质量和效率也在持续提升。该平台采用的扩散模型和Transformer技术展现出了极大的可扩展性，能够高效地从有限的数据中生成高质量的3D资产。这种能力使得Edify 3D能够适应不同规模和复杂度的项目需求，为用户提供更加灵活和强大的解决方案。

易于编辑的资产

Edify 3D生成的3D资产具有自适应的四边形网格拓扑结构，便于后期编辑和渲染。这种结构不仅使得资产在导入到其他3D软件时能够保持原有的质量和细节，还大大简化了编辑过程，提高了工作效率。此外，平台还提供了丰富的导出选项，支持多种主流3D文件格式，方便用户在不同平台和应用场景中使用这些资产。

多应用场景支持

Edify 3D不仅适用于单个3D资产的生成，还可以作为资产生成API，用于生成复杂的3D场景。通过与大语言模型(LLM)结合，系统能够根据文本提示定义场景布局、物体位置和尺寸，创建连贯且真实的3D场景组合。这一功能为艺术设计、3D建模和AI模拟等应用提供了强大支持，使得用户能够轻松构建出丰富多样的虚拟世界。

技术细节

多视图扩散模型

Edify 3D的核心技术之一是多视图扩散模型。该模型通过在不同视角下合成所描述对象的RGB和表面法线图像，来捕捉物体的外观和形状信息。在训练过程中，模型会学习如何根据不同数量的视角(如4视角或8视角)生成更自然、视角一致性更好的图像。这些多视图图像为后续的三维重建提供了丰富的数据基础。

基于Transformer的重建模型

利用合成的多视图RGB图像和表面法线图像，Edify 3D采用基于Transformer的重建模型来预测3D形状的几何形状、纹理和材质。该模型通过交叉注意力层将输入的RGB图像和法线图像与潜在的三维表示(如三平面标记)相结合，以预测用于有符号距离函数(SDF)和PBR属性的神经场。这些神经场随后通过等表面提取转换为三维网格，并通过UV映射将PBR属性烘焙到纹理贴图和材质贴图中。

训练与优化

为了提升生成质量，Edify 3D在训练过程中采用了多种优化策略。例如，模型会对SDF的不确定性与相应的渲染分辨率进行对齐，以提高最终输出的视觉质量。此外，模型还在损失计算期间屏蔽物体边缘区域，以避免由混叠引起的噪声样本。为了平滑跨样本的噪声梯度，Edify 3D还应用了指数移动平均(EMA)来聚合最终的重建模型权重。

应用场景

视频游戏设计

Edify 3D为视频游戏设计师提供了高效且高质量的3D资产生成工具。设计师可以利用该平台快速生成游戏中的角色、道具和场景元素，从而缩短开发周期并提升游戏画面的真实感。此外，平台还支持生成基于物理的渲染材质，使得游戏中的光照和阴影效果更加逼真自然。

扩展现实(XR)

在扩展现实领域，Edify 3D同样发挥着重要作用。该平台能够生成高质量的3D场景和物体模型，为虚拟现实(VR)和增强现实(AR)应用提供丰富的视觉内容。这些模型不仅具备精细的几何形状和高分辨率纹理，还支持实时渲染和交互操作，使得用户体验更加沉浸和逼真。

电影制作

在电影制作过程中，Edify 3D可以作为特效师和动画师的得力助手。通过快速生成高质量的3D资产和场景模型，特效师能够轻松实现复杂的视觉效果和动画场景。此外，平台还支持将生成的3D资产导入到专业的电影制作软件中进行进一步的编辑和合成工作。

模拟与仿真

在模拟与仿真领域，Edify 3D的应用也非常广泛。该平台可以生成逼真的3D模型和环境场景，用于各种模拟实验和仿真分析。例如，在工程设计领域，设计师可以利用该平台快速构建产品的三维模型并进行性能分析;在医学领域，医生可以利用生成的3D人体模型进行手术模拟和训练操作等。

官方链接

NVIDIA Edify 3D官方主页：https://research.nvidia.com/labs/dir/edify-3d/

总结

Edify 3D作为一款革命性的高质量3D资产生成平台，以其高效性、高质量输出、强大的可扩展性和易于编辑的资产等特点赢得了广泛关注和应用。该平台不仅为视频游戏设计、扩展现实、电影制作和模拟等行业带来了前所未有的效率提升和创作可能，还极大地降低了对专业技能和专业知识的要求，使得更多用户能够参与到3D内容创作中来。随着技术的不断发展和完善，Edify 3D有望在未来成为3D内容创作领域的主流解决方案之一。