SAM 3D:將任何圖像轉變為可立即用於 3D 的資產——現代創作者的實用指南

SAM 3D:將任何圖像轉變為可立即用於 3D 的資產——現代創作者的實用指南

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什麼是 SAM 3D?創作者為何應該關注?#

SAM 3D 是 Meta AI 在 Segment Anything 系列中的最新進展,為日常圖像添加了 3D 理解能力。SAM 3D 不需要多視角照片或密集的掃描,而是可以從單個 2D 輸入重建出合理的 3D 物體和人體。對於那些時間緊迫的內容創作者——影片剪輯師、3D 設計師、動態藝術家、AR 製作人、獨立遊戲開發者,甚至是製作提案視覺效果的作家——SAM 3D 將概念到資產的時間從幾天縮短到幾分鐘。

SAM 3D 的核心包含兩個專門的模型:

  • SAM 3D 物件:構建日常物體的 3D 網格,並預測它們在場景中的姿態。
  • SAM 3D 人體:估計人體的形狀和姿態,使用一種名為 MHR(Meta Momentum Human Rig)的新型開源骨架。

SAM 3D 適用於自然圖像,可以處理部分可見性和遮擋,並且可以近乎即時地運行。它已經為 Facebook Marketplace 的「在房間中查看」功能提供支持,其中單個產品圖像變成可放置的 3D 物件。對於創作者來說,同樣的功能可以實現快速原型設計、預覽、AR 測試場景,以及為客戶快速完成任務。

SAM 3D 的兩大支柱#

SAM 3D 物件:適用於事物和場景的單圖像 3D#

SAM 3D 物件採用標準圖像,識別感興趣的物件,並生成具有合理姿態的 3D 網格。它經過訓練,可以在物理世界中視覺上紮根,而不僅僅是合成數據集,並且明確旨在讓人類觀察者看起來正確。在人類偏好測試中,SAM 3D 物件以至少 5:1 的優勢勝過其他領先的基準,突顯了重建對於實際創意用途的強大程度。

SAM 3D 物件的主要優勢:

  • 產品、道具、裝飾、工具等的單圖像 3D 重建。
  • 物件姿態估計,可以將物品令人信服地放置在拍攝的場景中。
  • 網格設計得足以用於下游任務,例如 AR 試用、產品預覽和概念板。
  • 對於自然照片中常見的遮擋和雜亂具有魯棒性。

需要注意的限制:

  • 中等的輸出解析度:非常複雜的物件上的精細表面細節可能需要手動修飾。
  • 一次一個物件:SAM 3D 物件不會推理多個項目之間的物理交互。
  • 物理保真度:雖然在視覺上令人信服,但它不是物理模擬器,並且不會推斷超出合理估計的隱藏幾何體。

SAM 3D 人體:姿態、形狀和您可以製作動畫的骨架#

SAM 3D 人體處理人的照片並估計其體形和姿態,返回一個可動畫的網格。它圍繞 MHR(Meta Momentum Human Rig)構建,這是一種開源網格格式,可將骨骼結構與軟組織形狀分開,以獲得更易於解釋和重用的輸出。對於創作者來說,這意味著更快的運動測試、風格化的真實感或背景臨時演員,而無需花費完整的動作捕捉費用。

SAM 3D 人體的主要優勢:

  • 單圖像人體形狀和姿態估計。
  • 適用於具有部分遮擋、非工作室照明和各種服裝的日常照片。
  • 開源 MHR 提高了骨架一致性,並且可以很好地與需要重新定向和動畫的管道配合使用。

限制:

  • 單獨處理每個人;它不對多人互動或人與物體接觸推理進行建模。
  • 手部姿態的準確性很好,但不會超過專門的、僅限手部的方法。
  • 像所有單圖像估計器一樣,它會推斷隱藏的幾何體;在特寫鏡頭中使用您的藝術判斷。

SAM 3D 的工作原理:數據引擎優勢#

使 SAM 3D 脫穎而出的不僅僅是模型,而是它們背後的數據引擎。Meta 沒有僅僅依靠費力的人工網格創建,而是構建了一個可擴展的註釋系統,該系統專注於驗證和排名在循環中生成的候選網格。這種方法顯著加速了數據集的增長,同時保持與人類偏好的一致。

創作者應該知道的重點:

  • SA-3DAO(SAM 3D Artist Objects)是一個基準和數據集,經過精心策劃以反映自然圖像分佈——您實際拍攝的那種。
  • 對於 SAM 3D 物件,Meta 註釋了近一百萬張不同的圖像,並生成了約 314 萬個模型在環網格,根據人類驗證的質量對最佳網格進行了整理。
  • 對於 SAM 3D 人體,訓練使用了大約 800 萬張圖像,幫助模型推廣到不同的體形、服裝和真實世界的設置。

數據生成、人工驗證和訓練後「引導」的緊密結合使 SAM 3D 朝著在真實場景中看起來和感覺起來都正確的 3D 類型發展——這正是創作者所關心的。

為什麼 SAM 3D 對於 AR、影片和設計很重要#

SAM 3D 適合創意工作的實際發生方式:增量式、迭代式,並且通常受到時間的限制。對於 AR 而言,尤其如此,來自單個圖像的即時 3D 是一項突破:

  • 來自現有產品照片的 AR 內容:將目錄照片轉換為可用於 AR 的預覽。
  • 共享的空間理解:SAM 3D 支持可信的放置和旋轉,從而實現更逼真的虛擬-物理交互。
  • 更快的迭代:在預製作或客戶審閱期間即時更新道具和場景。

根據行業分析,AR 市場預計將在本十年大幅增長;像 SAM 3D 這樣的工具是催化劑,因為它們降低了 3D 內容創建的門檻,並在沒有昂貴掃描的情況下提高了真實感。對於影片創作者來說,SAM 3D 意味著更快的預覽、更引人注目的故事板和快速的背景元素。對於設計師來說,這意味著快速的產品可視化。對於遊戲藝術家來說,這意味著您可以改進的早期資產草稿。甚至作家和配音演員也能受益:帶有 3D 場景、角色阻擋和簡單頭像替身的提案簡報,有助於推銷故事或表演。

生態系統中的 SAM 3D:與 SAM 3 和 Segment Anything Playground 的聯繫#

SAM 3 引入了一種統一的檢測、分割和追蹤方法,它告知 SAM 3D 如何感知場景中的結構。SAM 3D 將該基礎擴展到第三維,將分割智能引入網格生成和姿態估計。對於創作者來說,Segment Anything Playground 是嘗試 SAM 3D 的最快場所——無需本地安裝,只需上傳圖像並進行實驗。Meta 還共享模型檢查點和推理代碼,以及開源 MHR,以幫助開發人員將 SAM 3D 集成到工具和管道中。

入門:如何在幾分鐘內使用 SAM 3D#

這是一個實用的、創作者友好的演練,使用 Segment Anything Playground。確切的 UI 可能會發展,但核心工作流程保持一致。

  1. 準備您的圖像
  • 選擇一張清晰的照片,並將您的主體合理地居中。SAM 3D 可以處理雜亂和遮擋,但要避免極端的模糊或嚴重的運動條紋。
  • 對於 SAM 3D 物件,請確保物件沒有被過度裁剪;為姿態估計留出一些上下文。
  • 對於 SAM 3D 人體,全身或四分之三視圖效果最佳。側面視圖也可以工作,但正面或四分之三視圖提供更多細節。
  1. 選擇您的模式:物件或人體
  • 如果您要重建產品、道具或場景項目,請選擇 SAM 3D 物件。
  • 如果您要捕捉人的姿態和形狀,請選擇 SAM 3D 人體。
  1. 選擇主體
  • 使用套索、點擊選擇或分割遮罩來指定主體。底層的 Segment Anything 功能有助於隔離精確的區域。
  • 如果存在多個項目,請一次在一個項目上運行 SAM 3D 物件。
  1. 生成 3D
  • 點擊生成。在片刻之後,SAM 3D 會返回一個合理的網格和姿態,其紋理來自您的圖像。
  • 對於 SAM 3D 人體,您將收到一個由 MHR 驅動的網格,其中包含您可以製作動畫的骨架。
  1. 檢查和調整
  • 旋轉模型以檢查是否存在明顯的問題。中等解析度的網格可能需要在您的 DCC 工具中進行平滑處理或法線修復。
  • 對於物件,檢查姿態;如果稍微偏離,請在您的 3D 應用程式中進行調整或使用更乾淨的裁剪重新運行。
  • 對於人體,預覽骨架;如果服裝產生模糊的輪廓,則通常需要進行微小的更正。
  1. 匯出到您的管道
  • 匯出為您的工具支持的標準格式(OBJ/GLB/FBX,取決於 Playground 中的可用性)。
  • 將網格導入 Blender、Unity、Unreal Engine 或您首選的應用程式,以進行著色、照明和動畫。
  1. 迭代
  • SAM 3D 快速且低摩擦。嘗試其他角度、不同的裁剪或稍微潤飾以改善棘手的表面。
  • 對於 AR 用途,在逼真的環境照明中進行測試以驗證外觀和比例。

適用於不同創作者的工作流程配方#

以下是一些可立即投入生產的配方,重點介紹了 SAM 3D 對於常見創意角色的作用。

  1. 影片創作者:預覽道具和場景佈置
  • 捕捉:拍攝道具的照片或使用客戶的產品圖像。
  • 重建:使用 SAM 3D 物件生成網格。
  • 導入:導入到您的編輯器或 3D 工具中;阻擋攝影機角度。
  • 照明:添加簡單的 HDR 照明以近似最終的情緒。
  • 迭代:如果表面看起來太光滑,請使用更緊密的裁剪重新運行 SAM 3D,或在後期添加程序細節。
  1. AR 設計師:試穿或放置在房間中的原型
  • 捕捉:使用高對比度的產品照片或佈置中性背景照片。
  • 重建:運行 SAM 3D 物件並匯出 GLB(如果支持)。
  • 整合:將模型載入到行動 AR 框架或原型設計應用程式中。
  • 驗證:檢查比例和姿態;調整樞軸以實現自然放置。
  • 演示:向客戶展示當天可用的 AR 演示。
  1. 遊戲藝術家:早期資產構思
  • 參考:收集情緒板,然後拍攝真實世界類比的快速參考照片。
  • 重建:使用 SAM 3D 物件生成網格作為基礎。
  • 完善:在您的 DCC 中重新拓撲和烘焙法線;根據需要更換紋理。
  • 風格化:應用您遊戲的著色器和調色板;僅將 SAM 3D 用於速度,而不是最終外觀。
  1. 動畫/角色藝術家:無需動作捕捉的姿態研究
  • 捕捉:表演者在關鍵姿勢中的單張圖像。
  • 重建:使用 SAM 3D 人體通過 MHR 獲得綁定網格。
  • 動畫:重新定向到您的控制骨架或直接關鍵幀以進行快速阻擋。
  • 完善:對於手部和面部細節,添加專門的通道或手動調整。
  1. 作家和配音演員:準備好用於提案的視覺效果
  • 情緒:使用 SAM 3D 可視化概念照片中的場景或角色姿勢。
  • 組合:將網格放入快速的 Unreal 場景中以營造氛圍。
  • 演示:在簡報或動畫中使用重建的渲染來推銷語氣和表演。

最佳實踐和專業提示#

  • 有意圖地拍攝:雖然 SAM 3D 可以處理雜亂,但良好的構圖會產生更好的結果。對於物件,以漫射照明為目標;對於人體,避免極端的透視縮短。
  • 積極使用遮罩:Segment Anything 基礎可幫助您隔離主體。乾淨的遮罩可減少影響網格質量的輪廓模糊。
  • 擁抱迭代:SAM 3D 的速度鼓勵嘗試變體——不同的裁剪、微小的編輯或同一主體的其他照片。
  • 與程序細節混合:對於高端場景,從 SAM 3D 開始,以獲得形狀和姿態,然後添加程序紋理、置換或套件以獲得細節。
  • 在 AR 中驗證比例:在照片中使用標準物件(如椅子或書本)以幫助提高視覺上的合理性,然後在您的 AR 工具中調整比例。
  • 後處理法線:通過在 Blender 或 Maya 中快速重新計算法線或平滑網格,可以消除小的瑕疵。
  • 分離骨架和網格:使用 MHR,使骨骼編輯與網格雕刻保持不同,以保持乾淨的重新定向路徑。

限制和解決方法#

每個工具都有界限;了解它們可以幫助您使用 SAM 3D 交付更好的結果:

  • 中等的網格解析度:對於英雄資產,請將 SAM 3D 視為基礎。添加細分、雕刻細節或置換貼圖。
  • 單物件推理:如果您的場景有多個交互項目,請為每個項目運行 SAM 3D 物件,並將它們組合在 3D 場景中以進行佈局。
  • 人與物體接觸:SAM 3D 人體不對物理接觸進行建模;可能會發生姿勢交叉。通過手動調整或 3D 應用程式中的物理來解決。
  • 手和配件:對於精確的手部姿勢或小型配件,請使用專門的手/面部工具補充 SAM 3D 人體,或單獨對這些元素進行建模。
  • 隱藏幾何體猜測:由於 SAM 3D 是單視圖,因此會推斷出遮擋的側面。如果準確性很重要,請捕捉額外的參考照片或手動更正。

SAM 3D 與傳統方法#

  • 攝影測量法:傳統的多視圖捕捉可產生高保真度,但需要許多圖像、受控轉彎和耗時的對齊。SAM 3D 以速度和便利性換取完美的準確性——一張照片,即時網格。
  • 手動建模:手動建模精確但緩慢。SAM 3D 提供了一個可編輯的起點,可在幾分鐘內使您達到目標的 70-80%。
  • 神經輻射場 (NeRF):非常適合從多個圖像進行視圖合成,但並非總是直接提取乾淨的、可用於遊戲的網格。SAM 3D 直接輸出網格,使其更適合需要 OBJ/FBX/GLB 資產的管道。

簡而言之:SAM 3D 是一種概念加速劑。使用它來快速移動,然後進行完善。

性能、數據和開放性#

  • 性能:SAM 3D 在實際用例中以接近實時的速度運行——非常適合交互式迭代和實時客戶會話。
  • 數據:SAM 3D 物件訓練涉及近一百萬張註釋圖像和約 314 萬個通過人工在環過程中整理的候選網格;SAM 3D 人體在約 800 萬張圖像上進行了訓練。
  • 基準:人類偏好測試表明,SAM 3D 物件在各種類別中以至少五比一的優勢勝過領先的方法。
  • 開放性:Meta 正在共享模型檢查點和推理代碼以進行實驗。MHR 人體骨架是開源的,可在工具之間實現一致的骨架和更輕鬆的重新定向。

真實世界的應用已經出現#

  • Marketplace 預覽:SAM 3D 為「在房間中查看」提供支持,讓買家可以立即可視化商品。
  • AR 和空間計算:即時 3D 生成無需工作室級別的捕捉即可推動試用、室內規劃和行動 AR 體驗。
  • 影片和電視:預覽和虛擬製作受益於快速的道具和角色替身,以測試阻擋和照明。
  • 機器人和研究:快速的物件理解有助於模擬和感知實驗。
  • 運動和健康:姿勢估計和綁定的人體解鎖了教練輔助工具和運動分析原型,並具有適當的監督。

路線圖信號和生態系統動力#

從 SAM 到 SAM 3 再到 SAM 3D,貫穿始終的是跨任務傳輸的通用感知。SAM 3D 與可擴展的數據引擎和 MHR 等開放資產相結合,有望不斷改進——更好的解析度、多物件推理、更豐富的人與物體交互,以及更一致、工具友好的匯出。行業的回應——從 LinkedIn 公告到開發人員部落格——表明人們對將 SAM 3D 整合到應用程式、設計工具和創意管道中表現出濃厚的興趣。

關於 SAM 3D 的常見問題#

  • 什麼是 SAM 3D? SAM 3D 是 Meta AI 的一對模型,可從單個 2D 圖像重建 3D 物件和人體,旨在在視覺上紮根於自然照片中。

  • SAM 3D 與 SAM 和 SAM 2 有何不同? SAM 和 SAM 2 側重於分割和追蹤;SAM 3 引入了統一的感知堆疊。SAM 3D 將其擴展為從圖像生成網格和人體骨架。

  • SAM 3D 可以取代攝影測量法嗎? 不適用於最大保真度的掃描。SAM 3D 非常適合速度、迭代和概念設計。對於英雄資產,從 SAM 3D 開始並進行完善,或與傳統方法相結合。

  • SAM 3D 適用於遮擋和雜亂嗎? 是的。SAM 3D 經過自然圖像的訓練,包括部分可見性和繁忙的場景。

  • 我可以從 SAM 3D 匯出哪些格式? 期望適用於 DCC 工具和引擎的常見 3D 格式。檢查 Playground 和 repo 以獲取當前選項。

  • SAM 3D 是開源的嗎? Meta 正在共享模型檢查點和推理代碼。MHR 人體骨架是開源的。查看官方儲存庫以獲取許可證和使用情況。

  • 我在哪裡可以嘗試 SAM 3D? Segment Anything Playground 提供 SAM 3D 物件和 SAM 3D 人體的實際操作實驗。

創作者的快速入門清單#

  • 決定:物件還是人體?選擇適合您任務的 SAM 3D 模式。
  • 準備:使用清晰的照片;乾淨地遮罩。
  • 生成:在 Playground 中創建網格。
  • 匯出:將結果導入 Blender、Unreal 或 Unity。
  • 完善:根據需要平滑法線、添加細節和重新定向骨架。
  • 交付:在 AR 中預覽或渲染以供客戶批准。

來源和延伸閱讀#

  • Meta AI 關於 SAM 3D 和 Segment Anything 生態系統的公告和技術概述。
  • Ultralytics 對 SAM 3 和 SAM 3D 統一感知方法的分析。
  • AR 行業對 SAM 3D 如何加速 AR 內容和電子商務體驗的看法。
  • AI 行業報導總結了功能和性能。
  • 社區討論和公告表明各個創意行業對此表現出濃厚的興趣。

SAM 3D 將日常照片轉變為實用的 3D 資產。無論您是單獨的創作者還是工作室管道的一部分,它都是一個力量倍增器:更快的構思、更好的客戶溝通以及從概念到引人入勝的視覺效果的更順暢路徑。

S

Story321 AI Blog Team

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