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1、3D3D-AIGCAIGC与与AIAI图形学开启元宇宙未来图形学开启元宇宙未来邓释天 D.Pantheon清华大学长三角研究院AI计算机图形学首席科学家Chief Scientist of Yangtze River Delta Research Institute,Tsinghua University3D-AIGC and AI Graphics Opening the Future of the MetaverseSELECTED.Artificial Intelligence and the Future of the MetaverseCONTENTSAIGC3D-AIGCAI图形学
2、AIGC-机理解析AIGC-产业重塑AIGC-启智赋能AIGC-机理解析AIGC-产业重塑AIGC-启智赋能AIGC-机理解析AIGC-产业重塑AIGC-启智赋能2 0 2 3 W E S T L A K ED I G I TA L S E C U R I T YC O N F E R E N C ED.PANTHEON.AIGCAIGC 机理解析AIGC 产业重塑AIGC 启智赋能随着技术迭代、数据规模扩大和机器学习的深化,未来AIGC不仅能够通过自动化分析和处理大量数据,提供更加准确和全面的信息,辅助人类做出更加明智的决策和判断并协助制定规则和措施,还可以赋能人类的智力,协助人类更好地理解
3、和应对复杂的问题,并帮助人类开拓新的知识领域,发现未曾发现的知识、规律和现象,启发人类智慧。未来需要促进人机协同提升,加强教育提高公众认知,加强信息保护,确保AIGC的安全性,才能充分发挥AIGC的积极作用,推动人类进步和发展。SELECTED.深度神经网络模型.D.PANTHEON.AIGC-机理解析Transformer(自注意力机制神经网络)广泛应用与自然语言处理、机器翻译、文本生成、语言模型等任务和对话系统CNN(卷积神经网络)是常用于图像处理和计算机视觉任务的网络模型;GAN(生成对抗神经网络)是一种生成模拟数据的神经网络模型,广泛应用于图像生成、视频生成、自然语言处理等领域RNN(
4、循环神经网络)模型可以处理各种类型的序列数据,应用包括语言模型、语音识别、图像描述、音乐生成等领域Attention Network(注意力机制神经网络)可以对输入数据的不同部分进行加权处理,从而更加关注重要的信息,常被用于文本摘要、问答系统、信息分类。1)实现更强的自动化与智能化2)增强人机互动体验3)智能解决方案与决策支持系统4)提高产品与服务的个性化5)创意与产品升级6)提升管理与服务的精细化编程方面提供了许多高级的数学和编程工具,如张量计算、自动微分和优化器,使得模型的训练和优化变得更加高效和简单。数学方面如线性代数、微积分和概率论。这些概念和技术被用来定义和优化模型的损失函数,以及计
5、算模型的输出和梯度,为未来实现模型的训练和优化。总的来说,虽然AIGC不仅可以处理一些语言模型,也可以处理图像、音频和视频数据,但它并没有专门用于处理web3.0领域的模型,对于下一代互联网的任务,需要使另辟蹊径的技术模型和算法。AIGC只是Web2.0技术升级AIGC主要是基于Web2.0技术的升级,通过人化和个性化的内容和服务。虽然AIGC可以为Web2.0应用提供一些支持和应用场景,但人脸识别技术,也无法实现3D实时的元宇宙虚拟人应用。因此,相对于3D人脸识别技术,AIGC只是Web2.0技术的升级,无法为Web3.0应用提供份认证和交互体验。D.PANTHEON.AIGC 产业重塑1)
6、计算能力有待极大提高2)无法挑战的复杂算法3)生成效率与质量无法平衡4)泛化广域适用性的局限5)生成结果侧重形式与数量6)产出内容安全性难以保障说明:在未来,AIGC将会通过自动化地分析和处理大量的数据,从而帮助人们更好地理解和应对复杂的社会问题。例如,在医疗,教育,环保领域。辅助作用不仅仅局限于信息生产和处理领域,它还可以在人类的智力层面帮助发现新的知识点和规律,从而帮助人类开拓新的知识领域。例如,在科学研究领域,AIGC可以自动化地分析和处理大量的实验数据,从而发现新的科学规律和现象。AIGC是一种基于人工智能技术的智能计算平台,主要器学习等领域,属于web2.0的人工智能技术。无法实现更
7、加真实、逼真的虚拟体验的身份认证和授权机制,因此无法实现元宇宙和web3.0行业应用的发展和进步。D.PANTHEONAIGC 启智赋能D.PANTHEON.3D-AIGCWeb2.0-Face Recognition3D AIGC 识别理论的重构3D AIGC 元宇宙技术入口3D-AIGC满足自动化识别对包括人脸在内的特征进行分类提取三维数据并分析生成高质量的3D AI 数字资产AI沉浸式实时交互Face Recognition人脸识别进行深度辨识的生物识别技术,3D成像是他的终极模态被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题。随着元宇宙及互联网数字科技的发展人脸识别技术备受前
8、沿科技领域及众多互联网科技企业的关注。SELECTED.Meta的DeepFace算法Meta的DeepFace算法:1.基于CNN,用3D模型来对齐人脸2.DeepFace官宣识别正确率达到97.25%3.目前还是以学术研究为目的进行研发Web2.0Face Recognition人脸识别技术远未完善,目前主要用于非关键性应用如刷卡、登录和支付,核心机制依赖于二维图像获取和匹配,无法进行高精度三维空间捕捉和建模。模型鲁棒性难以满足复杂环境下的高精度识别。谷歌最新的亚毫秒级的人脸检测算法 BlazeFace:1.改进SSD目标检测算法,从而可以利用GPU加速2.用改进的联合分辨率(tie re
9、solution)策略来替代非极大抑制(Non-maximum suppression)3.扩大感受视野域(Receptive Field)的大小Web2.0Face Recognition黑盒模型结构使其推理过程难以解释和推导,难以在web3.0开放和分布式环境下保障隐私与安全。其识别范围和应用场景难以扩展至web3.0提出的复杂任务与公共安全领域。作为独立识别模型,难以有机集成至web3.0的互联互通系统之中,与web3.0技术发展步伐难以匹配。Web2.0Face Recognition既有的政策法规和技术标准难以指导和监管web3.0环境下人脸识别技术的应用,需要构建崭新的机制来推动其
10、健康发展。总之,web2.0人脸识别技术在数据采集、模型构建、环境适应、任务延展、系统嵌入、标准监管等方面,难以直接满足web3.0的技术与应用需求。需要在算法、数据、计算等方面实现重大创新,方才有望在web3.0环境下发挥实质作用3D-AIGC技术集成3D AIGC通过标注特征点,模拟结构光等手段实现高精度三维抓取无附着的三维数据,运用AI图形学适应物理环境。研发中的二代采用点云等三维数据,会避免传统人脸识别对高质量人脸区域照片的依赖,进而增强数据采集的灵活性与效率。3D AIGC模型采用可解释性更强的机器学习方法,其参数和结构更易于理解与调整,适合开放和分布式的web3.0环境。2D2D人
11、脸特征点识别发展了整体回归树机器学习识别算法发展了整体回归树机器学习识别算法3D3D空间抓取2D2D镜头采集分解空间信息,构建深度特征点镜头采集分解空间信息,构建深度特征点3D3D空间成像发明基于稀疏化的发明基于稀疏化的SIFT(Scale Invariant SIFT(Scale Invariant Feature Transform)Feature Transform)方法实时重建方法实时重建3D3D空空间模型间模型基于AIAI的特征构建通过学习样本特征,自动生成高精度模型智能信息通过学习样本特征,自动生成高精度模型智能信息3D-AIGC技术集成3D AIGC 识别理论的重构人脸模型的3D
12、空间位置信息为=(1,1,1,)3目标模型为,通过对不同角度分量的主成分进行加权拟合得到目标模型=+=1是形状向量的因子系数向量,表示平均形状。形状信息的前个主成分向量组成的矩阵为=1,2,3。3D AIGC 识别理论的重构动态特征提取在垂直方向上通过切块获得,切分为 1个块,每个块N,分别有一个相应的特征权值i()0 i1。对于偏航角(yaw angle)0的人脸,我们按照如下设置权值i=1,其中,可由训练优化得到。在上一步获得的空间3D信息的基础上,采用稀疏化算法,仅用少量特征点计算即可在不丢失主要信息的前提下拟合整个面部深度。邓释天发明了半监督交互学习方法,根据用户自定义部分的操作以及预
13、制的样本数据来动态学习发型、表情、妆容、形体、服饰的参数,智能生成3D人物的相应模型。3D AIGC 识别理论的重构3D AIGC通过标注特征点,模拟结构光等手段实现高精度三维抓取无附着的三维数据,运用AI图形学适应物理环境。研发中的二代采用点云等三维数据,会避免传统人脸识别对高质量人脸区域照片的依赖,进而增强数据采集的灵活性与效率。3D AIGC模型采用可解释性更强的机器学习方法,其参数和结构更易于理解与调整,适合开放和分布式的web3.0环境。多角度留下的人物照片数据,只要手机即可采集3D AIGC 元宇宙技术入口D.Pantheon 3D AIGC三维数字成像,AI生命数据永久存储3D
14、AIGC 元宇宙技术入口3D AIGC 元宇宙技术入口3D AIGC 元宇宙技术入口第三代的3D AIGC的数据表达方式和计算机方法还可以较好地保障个人隐私与安全。3D AIGC技术在识别范围和应用场景方面拥有更大潜力,可望在公共安全等web3.0领域发挥关键作用。3D AIGC 元宇宙技术入口生成“人口”是开启元宇宙的入口,作为新一代技术,3D AIGC首先完成了用户的虚拟分身,各项技术实现深度融合,构建统一的智能识别体系。其算法和系统有利于推进相关技术标准和政策法规的制定与完善。在数据采集、算法模型、环境适应、系统集成、应用拓展等方面,有利于在web3.0环境下发挥核心作用。D.PANTH
15、EON.3D-AI图形学3D AI图形学 多维核心技术虚拟交互与沉浸体验的SAAS3DAI图形学web3.0安全新主张AI图形学革命性创新是多学科有机融合,将呈现出“真实感”、“智能化”和“虚拟社会”等特征,要实现这样的目标,包含3D-AIGC相关学科的进一步创新与融合仍是关键所在。超仿真数字人成像动态物理模拟技术集原创高仿真-3D实时渲染、动态物理仿真、静态模型资源生成AI自动数字形象生成技术集人工智能自动成像基于AI的特征构建2D人脸特征点识别3D空间抓取稀疏化的SIFT私有即时演算技术集基于于物理世界模拟的低多边拓扑结构感知PBR实时渲染高质量交互效果皮肤表面次表面散射技术基于极向量的角
16、色皮肤光照技术矢量纹理技术层柔体力学技术布料演算的数字化仿真基于发丝的实时渲染面部妆容技术行业痛点与瓶颈Point 01上限偏高的专业门槛Point 03亟待实现标准化复制Point 05缺乏复合型人才Point 02行业的技术认知Point 04上下游产业平台的缺失Point 06自动化程度低 无法适应产业虚拟交互与沉浸体验的SAAS3D元宇宙引擎SAAS化成功需要在技术、产品、用户、生态、运营和商业多个维度取得显著进步,这需要持续投入与创新,并以客户与市场为中心不断优化与提高。只有在这些标准上不断提高与突破,其SAAS服务才可能真正成熟并产生较强的技术、生态与商业影响力,最终获得主导地位。
17、这需要一个漫长的过程,但必须坚定方向,保持持续进步。跨越恐怖谷肉眼不可辨识12低多边形呈现上亿拓扑回归树算法人脸识别0.3S极速建模渲染超常规864万倍速轻量化技术,缓存640KBCPU频率1.5GHz业界普遍深谙,将虚拟人到元宇宙全面打通的终极商业模式,之所以具有挑战性,主要原因是行业门槛过高,并在关键环节存在发展进化的瓶颈。微服务化:将传统的单体引擎系统拆分为微服务,实现松耦合、独立扩展和持续部署。云原生化:采用容器化部署、自动扩缩容等云原生技术,实现资源的弹性调度与利用。DevOps转型:重塑研发、测试、运维团队的协作模式,实现软件交付过程的自动化和高频次发布。4.开源社区:依托开源社区
18、,加速引擎各模块的研发与演进。同时也为商业服务和应用提供基础。XRAYS TECHNOLOGY目前知名的虚拟人偶制作和经纪公司中,普遍采传统制作方式,限于单点技术。在低配置上的高配呈现,以及可落地的3D数字AI生成技术,为行业筑起一道高技术壁垒,将用于快速构筑高质量的数字资产。要实现SAAS化与成功商业变现,需要从多角度进行打造与演进。除了技术层面,产品化与运营也是同样关键的实现途径。而持续迭代与服务升级则是SAAS服务获得持续竞争力与商业价值的根基。只有系统建设SaaS服务体系,为用户与开发者提供稳定可靠且不断提高的产品与服务,并在此基础实现灵活商业模式,构建区域生态,3D元宇宙引擎的SAA
19、S业务才有可能蓬勃发展与长期成功。这需要技术、产品、运营等多部门的耕耘与协作,并且必须坚持迭代创新与持续进步。3D AI图形学 web3.0安全新主张3D AIGC-Web3.0数字安全领域最前沿生物特征识别1.高准确度:3D人脸数据包含深度信息,可实现高精度识别与验证,虚误率和攻击受害率低,提高系统可靠性。2.高抗欺骗:可有效抵御照片、视频和虚拟头像攻击,防止身份被盗用与冒用,增强安全实力。3.高兼容性:与现网络安全基础设施高兼容,易融入多因素认证、访问控制和云安全系统,实现技术有机衔接。4.技术扩展:3D采集、建模和分析技术也适用于其他生物特征,如3D手势、3D视网膜等其它生物特征扩展技术
20、应用空间。5.行业应用:未来可用于金融、公安、国防和航空等网络安全系统,具有较高安全效能和实用价值。3D AI图形学 web3.0安全新主张3D 图形学构建Web3.0安全数字基础设施1.提供数字身份和资产管理的最佳场景,构建开放元宇宙技术,实现数字空间互联互通和资产跨链。2.可轻松接入区块链网络,与数字身份和数字人民币等Web 3.0技术深度融合。3.实现跨链数据共享和互操作,提高Web3.0生态连通性。4.3D人脸识别技术具有较高安全性和生物防护能力,3D元宇宙引擎提供展示和使用场景,两者结合实现Web3.0安全认证和资产管理。5.通过区块链实现去中心化和跨链互操作,发挥技术优势,构建We
21、b3.0安全数字基础设施。2023 WEST LAKEDIGITAL SECURITYCONFERENCE谢 谢THANK U总结AIGC+3D AIGC+AI 图形学+区块链等前沿技术的深度结合,将催生出一代超越当前网络安全水平的新型基础设施与安全系统。互联网的信息交互发展是个逐步提高信息维度的过程。从一维文字信息到二维图像信息,再到加入时间维度的动态视频信息,下一步将是实现三维空间信息的实时传输和交互,未来是AI3D重交互的Web3.0,重点是线上赋能实体经济,但这一过程还需要技术和基础设施的进一步发展。随着5G和虚拟现实等技术的商用,三维信息和实时互动也正在成为新的信息技术增长点。AIGC有机结合3D AIGC、AI计算机图形学,这无疑将推动一场激动人心的技术变革,运用云计算和5G技术构建超大规模的虚拟世界与高度仿真的数字社会,共同打造真实而有趣的数字化商业体验。实现这样的愿景需要国家推动产业融合与创新,增强我国网络空间的安全实力与数字主权。亟待建立元宇宙进入的科学标准和安全规范,并加速产业化与市场应用,进而提高网络安全产业链整体实力和数字经济竞争力。我国将在数字身份认证与网络安全领域获得竞争优势。