The Matrix是与电影同名的首个AI基础世界模拟器,是全华人团队推出的(作者分别来自阿里巴巴、香港大学、滑铁卢大学和加拿大AI研究机构Vector Insititute)。The Matrix能生成无限长、高保真720p真实场景视频流,支持实时交互控制。The Matrix结合3A游戏数据和真实世界视频,实现在多种动态环境中的沉浸式探索,具有零样本泛化能力。核心技术包括交互模块、移窗去噪过程模型和流一致性模型,在视觉质量和实时性上达到行业领先水平。
The Matrix的主要功能无限视频生成:The Matrix能生成无限长度的高保真视频流,超越传统视频模型的限制。实时交互控制:系统支持实时响应用户输入,如键盘和鼠标操作,实现帧级别的精确控制。多视角探索:支持用户在第一人称和第三人称视角下无缝探索动态环境。零样本泛化:在训练数据中未出现的场景,The Matrix也能理解和预测物体的行为和交互。高质量渲染:提供AAA级别的视觉效果,让虚拟场景几乎与现实无法区分。The Matrix的技术原理交互模块(Interactive Module):将用户的键盘输入转换为自然语言命令,用在指导视频内容的生成。基于嵌入块和交叉注意力层,实现精确的帧级控制。移窗去噪过程模型(Shift-Window Denoising Process Model, Swin-DPM):基于滑动时间窗口处理长时间依赖关系,有效管理依赖性并支持长视频或无限视频生成。在不同噪声水平上同时去噪视频令牌,保持窗口内视频内容的连续性。流一致性模型(Stream Consistency Model, SCM):优化推理速度,实现8-16 FPS的实时视频生成。简化扩散过程,加速采样速度,提高视频生成的效率。GameData平台:自动捕获游戏中的状态数据和视频帧,生成标注的动作帧数据集。结合真实世界的视频数据,增强模型的视觉质量和领域泛化能力。预训练视频Diffusion Transformer(DiT)模型:用预训练的DiT模型作为基础,Swin-DPM和SCM进行微调,实现高质量的视频生成。The Matrix的项目地址项目官网:thematrix1999.github.io技术论文:https://thematrix1999.github.io/article/the_matrix.pdfThe Matrix的应用场景游戏开发:作为游戏设计的测试平台,开发者快速原型化和测试游戏环境和交互,无需构建昂贵的游戏引擎。电影和娱乐:用于电影预可视化,导演在实际拍摄前预览场景和动作。创建虚拟电影场景,提供逼真的背景和环境,减少实际拍摄的成本和风险。虚拟现实(VR)和增强现实(AR):提供沉浸式体验,用户在虚拟世界中自由探索,用于娱乐或教育目的。模拟训练和教育:模拟驾驶、飞行、手术等复杂任务的训练,提供安全无风险的实践环境。教育领域,如历史重现,让学生通过沉浸式体验学习历史事件。城市规划和建筑可视化:展示城市规划和建筑设计的虚拟模型,让规划者和建筑师评估设计方案。为客户提供虚拟房产参观,无需实际建造样板房。
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