بوبيتير: تجهيز نماذج 3D وتحريكها

تتزايد متطلبات التطبيقات التفاعلية الحديثة لنصوص ثلاثية الأبعاد ديناميكية، إلا أن تحويل النماذج الثابتة ثلاثية الأبعاد إلى عناصر متحركة يظل عقبة كبيرة في سلاسل إنتاج المحتوى. وعلى الرغم من التطورات الحديثة في الذكاء الاصطناعي التوليدي، التي ثاربت بشكل جذري إنشاء النماذج الثابتة ثلاثية الأبعاد، تظل عملية التثبيت (الرِّيَّة) والتحريك تعتمد بشكل كبير على التدخل الخبير. نقدّم "بوبتِيير" (Puppeteer)، وهي إطار شامل يعالج كلاً من التثبيت التلقائي والتحريك للكائنات ثلاثية الأبعاد المتنوعة. يبدأ نظامنا بتنبؤ هيكل عظمي معقول من خلال نموذج تحويلي ذاتي التوليد (auto-regressive transformer)، والذي يُقدّم استراتيجية ترميز قائمة على المفاصل لتمثيل مكثف، إلى جانب منهجية ترتيب هرمية مع اضطراب عشوائي تُعزز قدرات التعلم الثنائي الاتجاه. ثم يستنتج أوزان التمدد (السكينينغ) من خلال بنية تعتمد على الانتباه، تتضمّن انتباهًا للمفاصل مُدركًا للبنية (topology-aware joint attention)، والذي يُشفّر بشكل صريح العلاقات بين المفاصل بناءً على المسافات في الرسم العظمي. وأخيرًا، نُكمل هذه التطورات في التثبيت بمسار توليد تذويب (differentiable optimization-based animation) يُنتج تحركات مستقرة وعالية الدقة، مع كفاءة حسابية أعلى من الأساليب الحالية. أظهرت التقييمات الموسعة عبر عدة معايير أن طريقتنا تتفوّق بشكل كبير على التقنيات الرائدة في مجال دقة تنبؤ الهيكل العظمي وجودة التمدد. ويُظهر النظام قدرة عالية على معالجة محتوى ثلاثي الأبعاد متنوع، بدءًا من عناصر ألعاب مصممة احترافيًا ووصولًا إلى أشكال تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي، مع إنتاج تحركات متماسكة زمنيًا، تُزيل مشكلة الاهتزاز (jittering) الشائعة في الأساليب الحالية.