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Nvidia AI技術(shù)帶來(lái)的視頻游戲演示demo——數(shù)字藝術(shù)教育

發(fā)布時(shí)間：2024-06-18 16:54:14 瀏覽量：173次

最近人工智能在一個(gè)令人驚訝的領(lǐng)域產(chǎn)生了令人印象深刻的結(jié)果：圖像和視頻生成的世界。最新的例子來(lái)自芯片廠(chǎng)商N(yùn)vidia，該公司發(fā)布的研究展示了AI生成的視覺(jué)效果如何與傳統(tǒng)的視頻游戲引擎相結(jié)合。這一成果為未來(lái)的視頻游戲、電影和虛擬現(xiàn)實(shí)帶來(lái)了無(wú)限可能。

這項(xiàng)工作的亮點(diǎn)之一是第一個(gè)使用AI生成圖形的視頻游戲demo。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的駕駛模擬demo，讓玩家在AI生成的虛擬城市街區(qū)中駕駛，雖然無(wú)法離開(kāi)車(chē)輛或與環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)。令人驚嘆的是，這個(gè)demo僅需一個(gè)GPU即可運(yùn)行，這標(biāo)志著這項(xiàng)前沿技術(shù)的重大突破。盡管GPU來(lái)自公司價(jià)值3000美元的頂級(jí)產(chǎn)品Titan V，通常用于高級(jí)模擬處理而非游戲領(lǐng)域。

Nvidia的系統(tǒng)通過(guò)幾個(gè)步驟生成圖形。首先，研究人員需要收集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)源自用于自動(dòng)駕駛研究的開(kāi)源數(shù)據(jù)集。然后對(duì)鏡頭進(jìn)行分段，將每一幀分成不同的類(lèi)別：天空、汽車(chē)、樹(shù)木、道路、建筑物等。接著，對(duì)這些分段數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，用于生成這些物體的新圖像。

隨后，工程師利用傳統(tǒng)的游戲引擎構(gòu)建了虛擬環(huán)境的基礎(chǔ)拓?fù)洹Ｔ谶@種情況下，他們使用了流行的虛幻引擎4作為框架，該引擎被廣泛應(yīng)用于諸如Fortnite、PUBG、Gears of War 4等多款游戲中。利用這個(gè)環(huán)境作為基礎(chǔ)，深度學(xué)習(xí)算法實(shí)時(shí)生成各類(lèi)物體的圖像，并將它們嵌入到游戲引擎模型中。

要構(gòu)建這個(gè)系統(tǒng)，Nvidia的工程師們需要克服許多挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)是物體的持久性。由于深度學(xué)習(xí)算法每秒只能生成25幀圖像，如何確保物體看起來(lái)一致？解決方案是為系統(tǒng)提供短期記憶，使其能夠比較每一幀與之前幀的差異，并嘗試預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的位置，從而創(chuàng)建與屏幕內(nèi)容一致的新幀。由于計(jì)算量巨大，該游戲僅以每秒25幀的速度運(yùn)行。

Nvidia的這項(xiàng)技術(shù)仍處于早期階段，人工智能生成圖形可能需要數(shù)十年才能普及到消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。與光線(xiàn)追蹤技術(shù)的發(fā)展相比較，光線(xiàn)追蹤是目前圖形渲染的熱門(mén)技術(shù)之一，通過(guò)實(shí)時(shí)生成獨(dú)立光線(xiàn)來(lái)在虛擬環(huán)境中產(chǎn)生逼真的反射、陰影和不透明效果。盡管交互式光線(xiàn)追蹤早在很久之前就有了，但直到最近幾周才開(kāi)始運(yùn)用于游戲中。

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