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NVIDIA Edify 3Dによる3Dモデル作成の簡素化

NVIDIA Edify 3Dがどのように3Dモデル作成を容易にし、高品質でカスタマイズ可能な3Dアセットを迅速かつ効率的に生成できるかをご覧ください。

ここ数年、3D技術は技術分野でエキサイティングな急成長を遂げている。2013年から2020年にかけて、3Dプリンティング技術の特許は年率26.3%という驚異的な伸びを示した。この急速なペースは、3D空間にどれだけの革新と関心があるかを示している。

ゲームや建築から バーチャル・リアリティに至るまで、3Dツールは業界の働き方を再構築している。以前のブログ記事で、システムが3次元空間内の物体を認識し、位置を特定し、分析することを可能にする技術である3D物体検出について説明した。 

本日は、この分野におけるもう一つのエキサイティングな発展、テキストから3Dモデリング、画像から3Dモデリングに焦点を当てます。クリエイターは、テキストや画像で説明するだけで、詳細な3Dモデルを生成することができます。

その好例がNVIDIA Edify 3Dで、テキストや画像を高品質の3Dモデルに変換できるジェネレーティブAI モデルだ。スピード、精度、カスタマイズを組み合わせることで、プロやホビイストの3Dコンテンツ制作へのアプローチを変えている。

この記事では、NVIDIA Edify 3Dとは何か、どのように機能するのかについて掘り下げていきます。また、その特徴、実際の応用例、様々な業界に与える可能性のある影響についても見ていきます。始めましょう!

NVIDIA エディファイ3Dを知る

3Dモデルを手作業で作成するには、従来、困難で時間のかかるプロセスが必要でした。デザイナーは、アセットをモデリングし、テクスチャを貼り付け、洗練させるために、多くの場合、技術的な専門知識を必要とする専用のソフトウェアに依存しています。 

複雑なプロジェクトには膨大な時間がかかり、細部にまで正確な注意を払う必要があるため、厳しい納期を守ることが難しくなります。また、手作業によるアプローチは、高価なハードウェアやリソースを必要とすることが多く、小規模なチームや独立したクリエイターにとっては実現性が低くなります。

NVIDIA Edify 3Dは、生成AIを使用してプロセスの大部分を自動化することで、このプロセスを簡素化します。ゼロから始める代わりに、ユーザーはテキストの説明や画像を入力することができ、モデルは数分で詳細な3Dモデルを生成することができます。 

図1.NVIDIA Edify 3Dによるテキストから3Dモデルへの変換の例。

NVIDIA Edify 3Dは、テキスト記述や画像から高品質の3Dアセットやモデルを生成することに重点を置いていますが、実際には、様々なクリエイティブなタスクにジェネレーティブAIを使用するように設計された、より大規模なEdifyモデル群の一部です。これらのツールには、4K画像、360度ハイダイナミックレンジ(HDR)環境、物理ベースレンダリング(PBR)マテリアル、さらにはビデオコンテンツを作成する機能が含まれています。

3Dモデル作成におけるNVIDIA Edify 3Dの主な特徴

NVIDIA Edify 3Dの主な特徴の一つは、クアッドメッシュを作成できることです。クワッドメッシュは、4辺のポリゴンで構成された3Dモデルです。これらのメッシュは、より滑らかで自然な形状を作ることができるため、3Dモデリングにおいて広く好まれています。また、三角ポリゴンで作られたメッシュに比べて編集が容易です。クアッドメッシュは、ゲームやアニメーションのような、精度と素早い改良が不可欠な業界で特に役立ちます。

図2.Edify 3Dはクワッドメッシュの形でアセットを生成します。

Edify 3Dのもう一つの特徴は、OmniverseやNIMのような他のNVIDIA ツールとのシームレスな統合です。これは、バーチャルリアリティ(VR)、拡張現実(AR)、製品ビジュアライゼーションなどのアプリケーションに便利です。時間的な制約や手作業によるモデリングの複雑さなど、従来の3Dワークフローに共通する課題に対処することで、クリエイターは技術的なハードルではなく、アイデアや創造性に集中することができます。

NVIDIA エディファイ3Dの仕組み

Edify 3Dは、高度なAI技術を使って、テキストの説明や参考画像を詳細な3Dモデルに変換します。このプロセスは、テキストプロンプトや画像などの入力から始まります。ランダムなノイズを意味のあるコンテンツに洗練させることで画像を作成するマルチビュー拡散モデルが、対象物を様々な角度から見た複数のRGB画像を生成します。これらの画像は、対象物が様々な角度からどのように見えるかを捉え、一貫性を確保する。

同時に、マルチビューControlNet(構造情報を用いて生成プロセスをガイドするように設計されたニューラルネットワーク)は、曲線やエッジのような詳細を含む物体表面の形状と構造を表す表面法線を生成する。これらのサーフェス法線は、RGB画像と組み合わされ、視覚的情報と幾何学的情報の両方を提供する。このデータは、オブジェクトの3D形状、テクスチャ、素材を予測するために一連の情報を処理するAIモデルの一種であるTransformerベースの再構築モデルに渡されます。

その結果、クアッドメッシュに洗練される。最終的な出力を向上させるために、マルチビューアップスケーリングControlNet(複数の角度にわたってテクスチャの解像度とディテールを向上させることができるニューラルネットワーク)が、3Dモデルが視覚的に詳細で洗練されたものであることを確認します。このプロセスにより、幅広い用途に適した、高品質ですぐに使用できる3Dアセットが作成されます。

図3.NVIDIA Edify 3Dの仕組みを理解する。

NVIDIA エディファイ3Dの実世界での使用例

NVIDIA Edify 3Dがどのように機能するのか、何ができるのかを説明したところで、さまざまな業界にどのようなインパクトを与えることができるのかを詳しく見ていこう。

ゲームとエンターテインメントのための3Dアセットの作成

ゲームやエンターテインメントにおいて、3Dアセットは没入感のある体験を作り出すのに不可欠です。Edify 3Dを使えば、ゲーム開発者やアニメーターは、シンプルなテキストや画像から、詳細なキャラクター、環境、オブジェクトを素早く生成することができます。これにより、制作プロセスがスピードアップされ、クリエイティブチームは手作業で3Dモデリングに何時間も費やすよりも、デザインやストーリーテリングの洗練に集中することができます。 

図4.キャラクターの作成例。(Image By Author)。

3D商品ビジュアルでオンラインショッピングを改善

3D商品ビジュアルのおかげで、オンラインショッピングはよりインタラクティブになってきています。Edify 3Dは、小売業者が商品のリアルで回転可能な3Dモデルを簡単に作成し、顧客が購入する商品をよりよく理解できるようにサポートします。 

あらゆる角度から商品がどのように見えるかを買い物客に明確に伝えることで、より良いショッピング体験が得られ、返品を減らすことができます。3Dジェネレーティブ・モデルにより、Eコマース・ビジネスは顧客満足度を向上させ、コンバージョン率を高めることができます。

建築家とデザイナーがより良いビジュアルを構築するための支援

建築家やデザイナーにとって、アイデアを詳細なビジュアルにすることは、長く複雑なプロセスです。Edify 3Dのようなツールは、スケッチ、説明、コンセプトを素早く正確な3Dモデルに変換することで、設計のアイデアを視覚化し、伝える手助けをします。それが建物であれ、インテリア空間であれ、家具であれ、3Dモデリングはデザインプロセスをスピードアップし、エラーを減らし、プロジェクトをより早く実現するのに役立ちます。

3Dモデルで教育とトレーニングをよりインタラクティブに

前回の記事では、コンピュータ・ビジョンが拡張現実感(AR)を活用することで、どのように学習に役立つかを説明した。ARは、現実世界にデジタル情報を重ね合わせることで複雑なアイデアを視覚化し、理解することを容易にします。同様に、3Dモデリングは、詳細でインタラクティブなシミュレーションを作成する上で重要な役割を果たしています。

Edify 3Dのようなツールを使えば、教育者は医療訓練、工学、歴史などの分野のモデルを簡単にデザインし、カスタマイズすることができます。これらの3Dモデルは、生徒がより没入的で実践的な方法で題材を探求し、取り組むことを可能にし、学習をより効果的でエキサイティングなものにします。

図5.入力画像から3Dモデルを生成する例。

NVIDIA エディファイ3Dの利点と限界

NVIDIA Edify 3Dは、3Dコンテンツ作成に効果的なツールです。以下はその利点です:

  • カスタマイズ性:ユーザーは、特定のニーズや創造的なアイデアに合わせて、生成されたモデルを簡単に調整し、微調整することができます。
  • クリエイティブな柔軟性:このプラットフォームはモデル作成に柔軟性があり、ユーザーはさまざまなデザインやコンセプトを素早く試すことができる。
  • 反復作業の簡素化:モデルを素早く生成して調整できるため、反復設計プロセスが加速され、修正と更新が迅速に行えます。

Edify 3Dは、3Dモデリングプロセスのスピードアップを求めるプロと初心者の両方にとって魅力的なオプションですが、ここで留意すべきいくつかの制限があります:

  • 学習曲線:ユーザーフレンドリーな設計になっていますが、AIを使った3Dモデリングが初めての方は、若干の学習曲線があるかもしれません。
  • 入力品質への依存:生成される3Dモデルの品質は、入力されたテキストや画像の鮮明さとディテールに依存します。入力が良ければ良いほど、結果も良くなります。
  • 複雑なモデルの場合、微調整が必要になることがあります:複雑な3Dモデルや非常に詳細な3Dモデルは、特定の品質基準を満たすために、生成後に追加の編集が必要になる場合があります。

NVIDIA エディファイ3Dについての重要なポイント

NVIDIA Edify 3Dは、3Dモデルの作成方法を再構築し、そのプロセスをより速く、より簡単に、より身近なものにします。通常時間がかかり複雑な作業を高度なAIを使って処理することで、ユーザーがより少ない労力で高品質な3Dアセットを生成できるようにします。 

ゲーム、オンラインショッピング、建築、教育など、Edify 3Dはワークフローを簡素化し、創造性の新しい可能性を開きます。より多くの業界が3Dテクノロジーを採用するにつれ、Edify 3Dのようなツールは、アイデアをより簡単に現実にするために重要な役割を果たすでしょう。

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