微软开源 TRELLIS.2-4B:单图生成高精度 3D 资产,最快 3 秒出结果
微软团队开源 40 亿参数的 3D 生成模型 TRELLIS.2-4B。它基于 O-Voxel 稀疏体素结构,支持从单张图片生成包含完整 PBR 材质与半透明效果的 3D 网格。在 H100 上生成 512³ 分辨率资产仅需约 3 秒,运行至少需要 24GB 内存的 NVIDIA GPU。

TRELLIS.2-4B 是微软团队开源的 40 亿参数 3D 生成模型,专门用来把单张二维图片转换成高精度 3D 资产。和常见生成工具不同,它直接输出带有完整 PBR 材质贴图的 3D 网格,甚至能表现半透明质感,代码和权重都遵循宽松的 MIT 许可证公开发布。
它能做什么,怎么做到的
传统的单图转 3D 方法多半依赖 SDF 或 Flexicubes 等等值面场,遇到薄壁开表面或者复杂的非流形几何时很容易糊成一团,也没法处理复杂的透明材质。
TRELLIS.2-4B 换了一条路,提出了名为 O-Voxel 的无场稀疏体素结构,把几何形态与外观材质直接编码在一起。这种表示方法既能兼容任意拓扑结构,也可以在网格和体素之间实现毫秒到秒级的无损双向转换。
在模型架构上,它采用了 40 亿参数的 Flow-Matching Transformer,配合稀疏 3D VAE 实现了 16 倍空间下采样。把一个 1024³ 分辨率的 3D 资产压缩到约 9600 个潜空间 token,画质几乎看不出损失。
在英伟达 H100 显卡上测试,生成 512³ 分辨率的资产只需要大约 3 秒,1024³ 分辨率需要约 17 秒,即便拉满到 1536³ 分辨率也只要 60 秒左右。除了单图转 3D,它还支持给定 3D 白模和参考图来进行纹理贴图生成。
硬件要求与使用限制
想要本地跑起来,门槛不算低。模型目前只在 Linux 系统上做过完整测试,要求必须是显存不低于 24GB 的英伟达显卡,官方推荐在 A100 或 H100 上运行,软件环境需要 Python 3.8 以上以及 CUDA 12.4 工具包。
由于它是一个未经人类偏好对齐的预训练基座模型,生成风格完全取决于训练数据分布,想拿到特定艺术风格可能需要反复调试输入图片。另外,生成的原始网格偶尔会出现微小孔洞,如果用于 3D 打印这种要求严格水密几何的场景,需要配合官方提供的孔洞填补脚本做后处理。
模型权重已经托管在 Hugging Face,上个月下载量超过 240 万次,官方还提供了 Google Colab 和 Kaggle 的 Notebook,不想本地折腾依赖的开发者可以直接在线试用。
为什么重要
对于游戏独立开发者、影视概念设计师和 3D 资产创作者来说,TRELLIS.2-4B 最大的价值在于它把 3D 生成从玩具拉到了可生产管线里。过去很多模型生成的资产只能看正面,拓扑一团糟,还没有真实光影材质,而 TRELLIS.2 直接输出带法线、粗糙度和半透明通道的完整 PBR 网格,省去了大量手动重拓扑和烘焙材质的时间。
我们认为微软这次开源非常大方,不仅放出了 40 亿参数的基座权重,还把前后处理管线完整开源。虽然 24GB 显存把消费级单卡用户挡在门外,但以它在 H100 上几秒级的推理速度,小型团队完全可以通过云端部署搭一套高效的 3D 资产概念生成流水线。
来源 (1)
- huggingface.co(在新标签页打开)原文huggingface.co