DreamFusion 是谷歌推出的一款具有創新性的技術。它能夠實現從文本到 3D 模型的生成，為 3D 內容創作帶來了全新的方式。
DreamFusion 主要基于預訓練的文本 - 圖像擴散模型（如 Imagen 等）和 Neural Radiance Field (NeRF) 模型。其生成流程通常是先用隨機噪聲初始化一個 NeRF 模型，然后通過優化該 NeRF 使其從多個視角渲染出的圖像與文本引導下采樣的圖像盡可能接近，同時加入相機姿態和多樣性的約束，最終得到符合文本描述的 3D 模型，整個過程不需要任何 3D 監督數據。
DreamFusion 具有多種特點和優勢。例如，它能夠零樣本生成，完全不需要 3D 訓練數據，突破了 3D 數據稀缺的瓶頸；其生成目標由文本描述指定，適應性強，輸入一段文字就能生成相應的 3D 模型；生成的 3D 模型細致逼真、細節豐富、表面光滑；支持從多個角度生成同一物體，形成連貫的 3D 模型，同時能夠生成具有一定創意性的 3D 模型；并且具有靈活性，可使用任意預訓練的文本 - 圖像模型來引導 3D 生成。
DreamFusion 在多個領域具有廣泛的應用前景。在娛樂產業，如電影、游戲和虛擬現實等領域，它可以生成逼真的角色、場景和道具，為創作者提供無限的創意空間，還可以用于制作預告片和宣傳視頻，吸引觀眾的注意力。在設計和建筑領域，它能夠生成逼真的建筑模型和室內布局，幫助設計師更好地展示他們的設計方案，也可用于城市規劃和景觀設計，為決策者提供直觀的視覺效果評估。在醫學和科學領域，它可以生成復雜的生物結構和微觀世界的可視化圖像，幫助研究人員更好地理解和解釋數據，還能用于醫學教育和培訓，提供逼真的手術模擬和病例分析。在教育和培訓領域，也能發揮重要作用。
此外，DreamFusion 生成的 3D 模型文件格式主要為.obj 和.fbx。這兩種格式在多數 3D 建模軟件和游戲引擎中都能被廣泛支持。
DreamFusion 如何生成 3D 模型
DreamFusion 生成 3D 模型的過程涉及多個復雜的技術和步驟。首先，它采用了預訓練的文本-圖像擴散模型，如 Imagen 等。當用戶輸入文本描述后，該模型會生成對應的 2D 圖像。然后，為了表示生成的 3D 對象，DreamFusion 使用了如 Mip-NeRF 這樣的技術，這種技術能夠隱式地表示生成對象的幾何形狀。接著，通過不斷地在渲染結果上加入高斯噪聲并進行去噪處理，DreamFusion 優化了 NeRF 網絡參數，以便更真實地渲染文本描述的 3D 場景。在這個過程中，還引入了新的圖像采樣方法——評分蒸餾采樣（SDS），它在參數空間而不是像素空間中進行采樣，能夠很好地控制生成圖像的質量走向。通過這樣一系列的操作，DreamFusion 最終能夠從文本描述生成高質量的 3D 模型。例如，當輸入“一個精美的花朵形狀的吊燈”這樣的描述，DreamFusion 會逐步生成具有逼真光影、細膩紋理和獨特形狀的 3D 吊燈模型。
DreamFusion 的特點和優勢
DreamFusion 具有眾多顯著的特點和優勢。首先，它實現了零樣本 3D 生成，完全不需要 3D 訓練數據，突破了 3D 數據稀缺的瓶頸。這意味著用戶無需事先準備大量復雜且昂貴的 3D 數據，僅通過輸入文本描述就能獲得 3D 模型。其次，它是文本驅動的，生成目標由文本描述指定，具有很強的適應性。用戶只需輸入一段文字，如“一個具有未來感的機器人形象”，就能生成相應的 3D 模型。再者，DreamFusion 生成的 3D 模型質量很高，細致逼真，細節豐富，表面光滑。比如生成的“古老城堡”模型，其磚石紋理、門窗細節都栩栩如生。此外，它具有多樣性，支持從多個角度生成同一物體，形成連貫的 3D 模型，同時能夠生成具有一定創意性的 3D 模型。而且，它具有靈活性，可使用任意預訓練的文本-圖像模型來引導 3D 生成。
DreamFusion 在娛樂產業的應用
在娛樂產業中，DreamFusion 發揮著重要作用。在電影制作方面，它能夠快速生成精細的 3D 模型和環境，極大地縮短前期準備時間。比如在科幻電影中，需要創建一個外星球的場景，以往可能需要耗費大量時間和人力進行建模，而現在通過 DreamFusion ，輸入“一個充滿奇異植物和神秘晶體的外星球”這樣的描述，就能迅速獲得逼真的 3D 場景，減少了對高級 3D 建模師的依賴。在動畫電影制作中，它可以提供更多的創意自由度，創作者可以嘗試更多視覺效果和故事敘述技巧。例如，想要創作一個獨特的卡通角色，輸入“一個穿著魔法袍、會飛的兔子魔法師”，就能快速生成角色模型，為創作帶來更多可能性。此外，在制作電影預告片和宣傳視頻時，DreamFusion 能夠生成吸引人的特效和場景，吸引觀眾的注意力。
DreamFusion 在設計建筑領域的應用
在建筑和室內設計領域，DreamFusion 為設計師帶來了極大的便利和創新可能。設計師可以根據文本描述自動生成建筑模型和室內布局，例如輸入“一個融合現代與古典風格的別墅，帶有花園和游泳池”，DreamFusion 就能快速生成相應的設計方案，幫助設計師更好地展示他們的設計思路。它不僅提高了生產效率，還能在設計初期快速進行概念驗證和迭代。在城市規劃方面，設計師可以通過輸入“一個可持續發展的生態城市，有綠色交通系統和多功能公共空間”，DreamFusion 能夠生成直觀的城市規劃模型，為決策者提供更清晰的視覺效果評估，有助于做出更科學合理的規劃決策。
DreamFusion 在醫學科學領域的應用
在醫學和科學領域，DreamFusion 具有重要的應用價值。它可以生成復雜的生物結構和微觀世界的可視化圖像，幫助研究人員更好地理解和解釋數據。例如，輸入“新冠病毒的三維結構”，DreamFusion 能夠生成相應的 3D 模型，讓研究人員更直觀地觀察病毒的形態和特征。在醫學教育和培訓方面，DreamFusion 可以創建逼真的手術模擬和病例分析模型，讓醫學生和醫生在虛擬環境中進行實踐和學習，提高他們的技能和應對能力。比如，輸入“心臟搭橋手術的過程模擬”，就能生成詳細的 3D 模擬場景，為醫學教育提供更有效的教學工具。
DreamFusion 生成的 3D 模型文件格式
DreamFusion 生成的 3D 模型文件格式主要為.obj 和.fbx 。這兩種格式在多數 3D 建模軟件和游戲引擎中都能被廣泛支持。.obj 格式是一種簡單且通用的 3D 模型文件格式，它包含了頂點、面、紋理坐標等基本信息。.fbx 格式則功能更強大，支持更多的特性，如動畫、材質、骨骼等。例如，在游戲開發中，如果需要使用 DreamFusion 生成的 3D 模型，可以將其導出為.fbx 格式，然后導入到游戲引擎中進行進一步的處理和使用。
綜上所述，DreamFusion 作為一項創新的技術，在多個領域展現出了巨大的潛力和應用價值，為 3D 內容的創作和應用帶來了新的可能性。
