NVIDIA 推出自由視角模型 QUEEN:任意角度看影片,還能流式傳輸
NVIDIA 聯合馬里蘭大學公佈 AI 模型 QUEEN。該模型通過複用靜態背景、只重構動態內容,在 GPU 上實現了每秒約 350 幀的渲染速度。這意味著觀眾未來能從任意角度看比賽直播,也能輔助遠端遙控機器人,程式碼即將開源。

看球賽或者演唱會轉播時,很多人都想過要是能自己伸手拉個視角就好了。以往想把多機位影片拼成可以隨便轉著看的 3D 場景,要麼需要伺服器算半天,要麼壓縮得滿地馬賽克。
NVIDIA 研究院和馬里蘭大學在 NeurIPS 2024 上展示了一個叫 QUEEN 的 AI 模型,試圖把這個流程徹底打通。
5 秒訓練跑出 350 幀
QUEEN 是一個針對動態場景的 3D 重建模型,它的目標是支援自由視角影片的即時流媒體傳輸。
傳統的自由視角影片通常依靠分佈在不同角度的多個攝像頭拍攝,比如影棚裡的機位陣列、倉庫的監控網,或者辦公室的多視角視訊會議裝置。
過去這類方案有個老大難問題:要麼記憶體消耗巨大、無法做到即時串流,要麼為了減小檔案體積把畫質壓得很爛。
根據研究團隊在 NVIDIA Tensor Core GPU 上的評測,只要給它同一場景不同角度的 2D 影片片段,QUEEN 通常只需要不到 5 秒的訓練時間,就能以每秒約 350 幀的速度渲染出自由視角影片。
這個速度和壓縮表現,意味著它能把高質量的 3D 視覺流,直接從伺服器即時傳輸到使用者的終端裝置上。
聰明地偷懶:只算動起來的地方
QUEEN 之所以能跑這麼快,核心邏輯說白了就是學會了工程上的偷懶。
在大多數現實場景裡,背景的大部分元素其實是不動的。一幀一幀切開看,大部分畫素前後根本沒變化。
QUEEN 會自動追蹤並直接複用這些靜態區域的渲染結果,把有限的算力全集中在那些隨時間發生變化的內容上。
即便畫面裡有極難處理的動態細節,比如四處飛濺的火花、跳動的火焰,或者毛茸茸的小動物,它也能在保持高畫質的同時順暢傳輸。
NVIDIA 表示這項技術可以用在很多地方。比如體育直播裡的瞬間多角度回放、戴上 VR 頭顯身臨其境看演唱會。
又比如在遠端視訊會議中演示做飯或摺紙,觀眾可以自己挑選最舒服的觀察角度;在工廠或倉庫裡,遠端遙操作機器人的工人也能借此更準確地判斷空間景深。
官方透露,QUEEN 的相關程式碼很快會在專案頁面上開源。
為什麼重要
我們認為,這項研究最聰明的地方,是沒有去死磕更龐大的神經網路來硬猜全場,而是老老實實做了一套極其剋制的工程最佳化:把不變的背景複用掉,省下算力去死磕火焰和毛髮這些最容易穿幫的動態死角。
對普通觀眾和 XR 創作者來說,自由視角影片一直屬於看起來美好、實際做起來貴死人的技術。如果多機位輸入後只要 5 秒訓練就能跑出 350 幀,意味著賽事直播和沉浸式互動內容的製作成本會被大幅拉低,普通人離在螢幕或頭顯裡自由拖拽機位看球賽的日子又近了一步。
對空間計算行業而言,現在的沉浸影片大多還是固定機位拍攝的預錄內容。QUEEN 證明了在伺服器端做極速輕量化重建、再把畫面流式推到移動端的可行性,這很可能會成為下一代 3D 視訊會議和機器人遙控的標準基礎設施。
不過看起來它目前的短板也很明顯:這套流程高度依賴多視角相機的物理架設,同時重度繫結 Tensor Core 算力。在真實的家用弱網環境和移動端接收端上,多路推流的實際延時和畫質衰減能控制到什麼程度,還得等程式碼開源後看實測資料。
來源 (1)
- blogs.nvidia.com(在新分頁開啟)原文blogs.nvidia.com