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XAGen:富有表现力的3D头像生成

ccwgpt 2024-11-19 02:24 20 浏览 0 评论


XAGen: 3D Expressive Human Avatars Generation

标题：XAGen：富有表现力的3D头像生成

地址：https://arxiv.org/pdf/2311.13574.pdf

摘要：最近在3D感知的GAN模型方面取得的进展使得生成逼真且可控制的人体图像成为可能。然而，现有的方法主要集中在控制主要的身体关节，忽略了对表情、颌部姿势、手势等表现力属性的操作。在这项工作中，我们介绍了XAGen，这是第一个能够对身体、面部和手部进行表现力控制的3D生成模型。为了增强面部和手部等小范围区域的保真度，我们设计了一个多尺度和多部分的3D表示，以建模细节。基于这种表示，我们提出了一种多部分渲染技术，将身体、面部和手部的合成解耦，以便于模型训练并增强几何质量。此外，我们设计了多部分判别器，评估生成的化身在外观和细粒度控制能力方面的质量。实验证明，XAGen在逼真性、多样性和表现力控制能力方面超越了最先进的方法。

解决的问题：该论文要解决的问题是如何生成具有高度表情控制能力的3D人类头像 。现有的方法通常只能生成静态的或者有限的表情变化的头像，不能满足用户的个性化需求 。该论文的目标是创建一个可以根据用户的输入，生成具有多样性和真实性的3D头像，并且可以对头像的面部表情，下颌姿势，手部姿势等进行细粒度的控制 。该论文的贡献是提出了一个新颖的3D生成模型，一个多部分渲染技术，和一个多部分判别器，以实现这一目标 。

主要贡献：

  1. 提出了一个名为XAGen的3D生成模型，可以用于创建具有表情控制能力的人类头像，这是一个新颖的研究方向，可以应用于虚拟现实，增强现实，社交媒体等领域 。
  2. 利用了一个多尺度和多部分的3D表示，可以模拟人体的细节，如面部表情，下颌姿势，手部姿势等，这是一个有效的方法，可以提高生成头像的真实性和多样性 。
  3. 采用了一个多部分渲染技术，将人体，面部和手部的合成分离，以简化模型训练和提高几何质量，这是一个创新的技术，可以解决传统的单部分渲染技术存在的问题，如模糊，失真，遮挡等 。
  4. 设计了多部分判别器，用于评估生成的头像的外观和细粒度控制能力，这是一个重要的贡献，可以提升生成模型的性能和稳定性 。

系统架构：

结果：

结论：

这项工作介绍了XAGen，一种新颖的3D化身生成框架，提供了对面部表情、形状、身体姿势、颌部姿势和手势的表现力控制。通过采用多尺度和多部分表示，XAGen可以对面部和手部等小范围区域进行细节建模。通过采用多部分渲染，XAGen解耦了学习过程，产生了外观和几何的逼真细节。通过多部分判别器，我们的模型能够合成具有解耦细粒度控制能力的高质量人类化身。XAGen的能力为下游应用打开了一系列可能性，例如文本引导的化身合成和音频驱动的动画。

实际应用价值：

  1. 可以用于虚拟现实，增强现实，社交媒体等领域，让用户可以创建和控制自己的3D头像，增强沉浸感和交互性。
  2. 可以用于医学诊断和虚拟助理等领域，让专家可以通过3D头像来模拟和分析人体的状况，提供更准确和个性化的服务。
  3. 可以用于娱乐和教育等领域，让艺术家和教师可以通过3D头像来表达和传达自己的情感和信息，提高创造力和教学效果

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