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研究

speridlabs发布「Idol」:单张图像最多生成约105万个高斯的3DGS模型

speridlabs在Hugging Face上发布了模型「Idol」,可根据单张物体图像生成3D Gaussian Splatting的.ply文件。该模型可在7.2GB VRAM下运行,并提供SDK。

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用途
游戏・制作・研究
出处
1条(en)(其中一手信息 1条)

要点

  1. 仅凭一张物体图像,即可生成最多1,048,576个Gaussian,其中也包括背面等图中未拍到的部分,并以标准3DGS格式的.ply输出。
  2. 据称峰值VRAM为7.2GB,可在PyTorch 2.5+和NVIDIA GPU(CUDA)上运行。SDK和Hugging Face上的权重均已公开。
  3. 速度和基准测试数据均为发布方自行测得的数值。依GPU不同,每张耗时在3.4秒至54.6秒之间,使用时需要获得两个受限访问(gated)模型的授权。
目录
  1. 发生了什么
  2. 原理与内容
  3. 数据一览
  4. 对实务的影响
  5. 如何试用
  6. 注意事项・未确认事项
  7. 术语
  8. 出处

发生了什么

speridlabs在Hugging Face上发布了可根据单张物体图像生成3D Gaussian Splatting(3DGS)的模型「Idol」。输入可以是渲染图像、生成式AI图像或照片,输出为通用的3DGS .ply文件。据称,包括图中未拍到的侧面在内,最多可生成1,048,576个Gaussian。

处理流程为背景去除、物体裁剪(crop)和Gaussian生成。发布方称,该模型可在消费级GPU上运行,VRAM占用为7.2GB,在一定条件下运行时间不到2秒。

代码位于GitHub的「idol-sdk」仓库,权重(约3GB)会在首次运行时从Hugging Face自动下载。页面上显示,最近一个月的下载量为20,689次,衍生模型6个,量化版4个,使用该模型的Spaces有14个。

原理与内容

模型由多个部分构成。核心是负责去噪的DiT(370.6M参数)、Octree解码器(50.8M)和Gaussian解码器(237.3M)。

输入处理使用了负责背景去除的BiRefNet(220.7M)、负责图像特征提取的DINOv3 ViT-H+/16(840.6M)以及FLUX.2的VAE(84.1M)。整体约1.80B参数。

推理通过扩散模型采样进行,默认50步。减少步数可以加快速度,但据称会丢失细节。通过cfg_strength(默认3.0)可调整对输入图像的忠实度,通过rescale_t(默认3.0)可调整在整体形状与细节之间分配多少时间。

在GPU上,默认启用加速设置:用torch.compile编译denoiser,将有引导/无引导的处理合并为一个batch,并在attention中使用cuDNN和TF32。发布方称,在保持输出质量的前提下可提速约1.7倍。由于需要编译,第一张会较慢。

输入模式有两种。synthetic(默认)面向渲染图和生成图像,裁剪时让物体占画面的1/1.2。real面向照片,留出更宽的边距,使物体占1/1.7。

数据一览

输出格式标准3DGS .ply(另有用于确认输入的PNG和推定相机的JSON)
Gaussian数量32,768〜1,048,576(32的倍数)。默认262,144
总参数量约1.80B(DiT 370.6M/Octree解码器 50.8M/Gaussian解码器 237.3M 等)
VRAM权重约3.7〜4.4GB,峰值7.2GB
运行环境Python 3.10+、PyTorch 2.5+、支持CUDA的NVIDIA GPU
权重大小约3GB(首次运行时自动下载)
所需时间(发布值)262,144 Gaussian、50步时:B300 3.4秒,H100 6.7秒,RTX 5090 14.1秒,RTX 4090 19.1秒,RTX 3080 46.2秒,L4 54.6秒
基准测试(Idol,发布值)PSNR 12.25、SSIM 0.726、LPIPS 0.213、IoU 0.862(输入视角)/DINOv2 0.781、CLIP 0.885(新视角)
对比对象(发布值所列对象)TripoSplat、TRELLIS、LGM(使用1块H100测得)

对实务的影响

在游戏、XR和原型制作中,多了一种用单张图像在短时间内制作3DGS素材的选择。输出为标准.ply,便于交给现有的Splat查看器和转换工具。

由于权重和代码已公开,可在本地GPU上试用。对于不想把数据发送到云端API的场景,也便于在自有环境中进行评估。

不过,生成的背面和侧面是根据图像推测出来的。若用于准确记录实物形状和颜色的用途(文物记录、检查、测量等),需要注意其与多张拍摄重建在性质上不同。

如何试用

  1. 用Hugging Face账号同意facebook/dinov3-vith16plus-pretrain-lvd1689m和black-forest-labs/FLUX.2-dev(仅获取VAE)的使用条款,然后用hf auth login登录。
  2. clone GitHub上的idol-sdk,并用pip install -e . 安装。
  3. 照片使用python -m idol.sample --image photo.jpg --mode real运行;渲染图或生成图像则指定文件夹并使用--mode synthetic。
  4. 用任意Gaussian Splat查看器打开输出的.ply进行确认。通过<name>_input.png还可以查看背景去除和裁剪的结果。
  5. 若要复现相同结果,请固定--seed。Gaussian数量可通过--num_gaussians更改。

注意事项・未确认事项

  • 基准测试和速度均为发布方自行测得的数值。第三方验证在现有材料中无法确认。
  • 所谓“不到2秒”的条件,材料中没有明确说明。在所载表格中,262,144 Gaussian、50步时最快的是B300的3.4秒。实际会因环境和设置而有很大差异。
  • 各GPU所需时间为:RTX 3080 46.2秒,L4 54.6秒。即便峰值VRAM为7.2GB,实际可用的速度仍取决于GPU。
  • 基准测试的指标包括输入视角的PSNR和SSIM等,以及新视角的DINOv2、CLIP和sharpness distance。仅凭这些数值,无法判断生成结果的外观质量。
  • 使用时需要同意DINOv3和FLUX.2-dev这两个受限访问模型的条款。这两者以及Idol本身的许可条件,在现有材料中无法确认。实际使用前请查看各页面的条款。
  • 以NVIDIA GPU(CUDA)为前提,材料中没有关于在AMD GPU或Mac上运行的记载。
  • 论文或技术报告的链接在现有材料中无法确认。训练数据和训练方法的细节尚未公布。

术语

3D Gaussian Splatting(3DGS)
用大量半透明的3D高斯(椭球体)表示场景并实现高速渲染的3D表示方法。可保存为PLY等文件。
PLY
广泛用于保存点云、网格和3DGS的文件格式。
DiT
Diffusion Transformer的缩写。使用Transformer的去噪(扩散)模型。
Classifier-free guidance(CFG)
用于调整生成结果与条件(此处为输入图像)匹配严格程度的方法。
LPIPS / PSNR / SSIM
衡量图像还原度的指标。PSNR和SSIM越高、LPIPS越低,通常认为越接近原图。
VRAM
GPU上的显存。可作为判断GPU能否运行模型的参考。

出处

一手信息(发布方・论文・代码仓库)

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