Mondes 3D contrôlés par l'IA: révolution de la technologie immersive - c'est ainsi que les rêves et les photos deviennent des mondes 3D accessibles

Une promenade dans la peinture de rêve? Cette IA le rend possible - et vous pouvez le tester vous-même

Le monde de l'intelligence artificielle fait un énorme bond en avant dans un avenir à trois dimensions. Le KI Start-Up World Labs, fondé par le célèbre chercheur de Stanford Fei-Fei Li, a développé une technologie passionnante qui génère des environnements 3D interactifs à partir de descriptions de texte simples ou d'images 2D. Cette innovation permet aux utilisateurs de vous immerger dans des mondes 3D créés entièrement artificiellement en utilisant des lunettes VR telles que la Meta Quest 3 ou l'Apple Vision Pro.

L'application «Lofi Worlds» démontre de manière impressionnante le potentiel de cette technologie. Les utilisateurs peuvent s'immerger dans un village de montagne suisse fictif devant une toile de fond alpine majestueuse, parcourir des villes steampunk impressionnantes avec des montres artistiques et des tours pointues ou traverser des forêts de conte de fées pleines de champignons géants fluorescents. Ces mondes vont des représentations réalistes photo aux paysages de rêve fantastiques aux environnements stylisés artistiquement, qui étendent même des peintures célèbres telles que les «Nighthawks» d'Edward Hopper pour étendre des dimensions supplémentaires.

Le visionnaire derrière la technologie

Fei-Fei Li, souvent appelé «marraine de l'IA», est un pionnier de l'intelligence artificielle avec des mérites exceptionnelles quant au développement de la vision par ordinateur. Il est connu pour le développement de l'ensemble de données ImageNet, qui est considéré comme l'un des trois piliers de la révolution de l'IA moderne. En tant que professeur de Sequoia à l'Université de Stanford et co-fondatrice du Stanford Institute for Human axé sur l'homme, elle apporte une expertise unique dans le monde de l'intelligence spatiale.

LI est convaincu que la prochaine étape de développement majeure dans l'IA est dans l'intelligence spatiale - la capacité de comprendre les espaces et d'interagir avec des environnements à trois dimensions. Cette compétence permettrait aux systèmes d'IA de ne pas considérer le monde uniquement comme des images statiques bidimensionnelles, mais de comprendre comme une réalité dynamique et sans rendez-vous.

Bases et innovations techniques

La technologie du cœur des laboratoires du monde est une éclaboussure gaussienne 3D, une technique de rendu innovante qui assemble des environnements tridimensionnels de petites particules de couleur spatialement disposées. Cette méthode crée des images qui ressemblent à une œuvre d'art impressionniste, car les couleurs individuelles ne font que faux paysages du point de vue global.

L'innovation révolutionnaire de Lofi Worlds est que ces éclaboussures ne sont pas statiques, mais peuvent réagir dynamiquement. Ils se déplacent doucement dans le vent, simulent le bruissement des feuilles ou commencent à agiter lorsqu'ils sont touchés comme s'ils étaient vivants. Cette interactivité est rendue possible par Spark Technology, un rendu 3D pour des applications Web spécialement développé par World Labs.

Spark utilise WebGL2 pour le rendu des splates gaussiens et est compatible avec la bibliothèque graphique 3D répandue trois.js. Cette combinaison garantit une large compatibilité des appareils et permet à l'application non seulement d'être utilisée sur des lunettes VR, mais également sur les smartphones et les ordinateurs de bureau.

Webxr: le pont entre le Web et la réalité virtuelle

L'accessibilité de Lofi Worlds est rendue possible par WebXR Technology, une API Web ouverte qui met des expériences immersives disponibles directement dans le navigateur. WebXR signifie une réalité étendue et prend en charge la réalité virtuelle et la réalité augmentée sans avoir besoin de téléchargements spéciaux d'applications.

Cette technologie révolutionne la manière dont le contenu immersif est fourni car il crée une interface transparente entre le Web et la VR. Les développeurs peuvent créer des applications XR qui fonctionnent sur une variété d'appareils, des appareils mobiles aux casques VR haut de gamme. La plage est maximisée pendant que l'effort de programmation est minimisé.

Matériel de réalité virtuelle et suivi des mains

La Meta Quest 3 et l'Apple Vision Pro représentent la dernière génération de lunettes VR autosuffisantes qui peuvent effectuer des applications 3D complexes sans ordinateurs externes. Ces appareils ont intégré une technologie de suivi des mains qui permet aux utilisateurs d'interagir directement avec des objets virtuels avec leurs mains.

Le suivi des mains fonctionne à travers des caméras et des capteurs qui capturent la position, la profondeur, la vitesse et l'alignement des mains en temps réel. Ces données sont analysées et converties en une représentation virtuelle des mouvements de la main, qui est ensuite intégré dans l'environnement 3D. La technologie permet de saisir, de manipuler ou de lancer des objets sans avoir besoin de contrôleurs physiques.

Intelligence artificielle et intelligence spatiale

World Labs poursuit l'objectif ambitieux de développer des systèmes dits de «grands modèles mondiaux» qui peuvent comprendre et générer des environnements 3D persistants, sans rendez-vous et géométriquement corrects. Ces modèles devraient permettre à l'IA de percevoir le monde et les gens comme spatiaux et physiquement expérimentés.

L'intelligence spatiale est la capacité d'imaginer des espaces et d'interagir avec des objets - une compétence qui combine la perception et l'action. Par exemple, lorsque les gens voient un verre sur une table, le cerveau traite immédiatement sa géométrie, son placement et sa relation avec d'autres objets. Ce type de conscience spatiale est crucial que l'IA puisse vraiment comprendre le monde réel et interagir avec elle.

Défis et limitations

Malgré les progrès impressionnants, la technologie a encore des restrictions importantes. La liberté de mouvement dans les mondes 3D est très limité après quelques mètres virtuels, les utilisateurs atteignent des limites invisibles qui détruisent l'illusion d'un monde 3D continu. De plus, la résolution est relativement faible et l'image est souvent hors de mise au point.

Quiconque se déplace trop loin du point de vue original découvrira des espaces vides sombres dans les éclaboussures gaussiennes, qui affectent l'immersion. Ces problèmes sont typiques des premiers stades de développement des nouvelles technologies et devraient être corrigés avec le développement ultérieur des algorithmes et la puissance de calcul disponible.

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Domaines d’application et perspectives d’avenir

Les utilisations possibles des mondes 3D générés par AI-AI sont diverses et étendues. Dans l'industrie cinématographique, des scènes et des environnements complexes pourraient être créés sans décors élaborés ou équipes graphiques informatiques. Les architectes pourraient présenter leurs conceptions dans des modèles 3D sans rendez-vous, tandis que les développeurs de jeux pourraient générer de nouveaux mondes en temps record.

Dans le domaine de l'éducation, de nouvelles opportunités d'expériences d'apprentissage immersives s'ouvrent. Les heures d'histoire pourraient avoir lieu dans des reconstructions 3D historiquement précises, tandis que les cours de biologie pourraient être effectués dans des structures cellulaires ou des écosystèmes détaillés. La médecine pourrait bénéficier de la technologie en pratiquant des interventions chirurgicales dans des environnements virtuels ou des thérapies sont effectuées dans des paysages apaisants générés artificiellement.

Rendre la technologie et la qualité visuelle

La technologie de division gaussienne 3D utilisée offre plusieurs avantages par rapport aux modèles de polygones conventionnels. Au lieu d'utiliser des structures géométriques solides, le processus est basé sur des nuages ​​ponctuels dynamiques qui s'adaptent de manière flexible aux situations et perspectives lumineuses. Cela permet un niveau de détail incroyable dans lequel les plus belles structures de surface sont reproduites fidèles à l'original.

L'apparence impressionniste causée par la technique de fractionnement rappelle le style de peinture des impressionnistes français du 19e siècle. Comme pour une peinture de Claude Monet, les points de couleur individuels ne se forment que de loin à une image cohérente. Cette propriété donne aux mondes générés artificiellement une qualité esthétique particulière.

Position du marché et investissements

Malgré le stade précoce du développement, World Labs a déjà collecté un capital à risque de 230 millions de dollars. Les investisseurs comprennent des sociétés de capital à risque renommées telles que Andreessen Horowitz et les nouveaux associés d'entreprise ainsi que des groupes de technologie tels que AMD, Intel et Nvidia. Ces investissements considérables soulignent la confiance de l'industrie dans le potentiel de la technologie spatiale de l'IA.

L'entreprise de 20 membres travaille à fabriquer la technologie sur le marché d'ici 2025 et à révolutionner fondamentalement la création de contenu 3D. La vision est de développer une IA générative qui crée des environnements 3D accessibles complets basés sur des descriptions de texte ou des images individuelles.

Effets sociaux et culturels

Le développement des mondes 3D générés par l'AI pourrait avoir des effets sociaux de grande envergure. D'une part, il démocratise la création d'un contenu 3D de haute qualité, car aucune connaissance particulière de la modélisation ou de l'animation 3D n'est requise. D'un autre côté, elle soulève des questions sur l'authenticité et la valeur de la créativité humaine.

Dans l'industrie du divertissement, de nouvelles formes de narration pourraient se développer, dans lesquelles les spectateurs sont non seulement des consommateurs passifs, mais deviennent également des participants actifs dans les histoires. Les expériences immersives pourraient changer fondamentalement la compréhension traditionnelle des médias et du divertissement.

Défis et solutions techniques

Le développement de grands modèles mondiaux représente des défis techniques importants. Le traitement de millions de jetons à partir de données vidéo et linguistiques nécessite des approches innovantes pour la gestion et le calcul du stockage. World Labs utilise des techniques avancées telles que l'adaptation des anneaux pour s'entraîner sur de longues séquences et augmenter progressivement la taille du contexte de 4 000 à un million de jetons.

La qualité des mondes générés dépend fortement de la qualité de formation des modèles d'IA sous-jacents. Plus les données de formation sont variées et étendues, plus les environnements 3D sont réalistes et détaillés. Le défi consiste à collecter et à traiter des données 3D de qualité suffisamment de haute qualité.

Comparaison avec les méthodes de création 3D traditionnelles

La modélisation 3D traditionnelle nécessite des logiciels spécialisés tels que Blender ou Maya ainsi que des années d'expérience dans la conception 3D. Le processus est en train de prendre du temps et nécessite une connaissance détaillée de la géométrie, de la texture et de l'éclairage. Les mondes 3D générés en AI, en revanche, peuvent être créés en quelques minutes ou heures basés sur des descriptions de texte simples ou des images de référence.

Cette augmentation de l'efficacité pourrait révolutionner l'industrie 3D, similaire aux générateurs de texte a influencé l'industrie de l'écriture. Les artistes 3D professionnels pourraient déplacer leur rôle de la création manuelle à la conservation et au raffinement du contenu généré par l'IA.

Perspectives et développement futur

L'avenir des mondes 3D générés par l'IA promet des développements passionnants. Avec le développement ultérieur de la technologie, la qualité, le détail et l'interactivité des environnements générés sont continuellement améliorés. L'intégration avec d'autres systèmes d'IA tels que les modèles vocaux et la technologie des robots pourrait ouvrir des champs d'application complètement nouveaux.

En médecine, les capteurs intelligents contrôlés par l'IA pourraient améliorer les soins aux patients en surveillant l'hygiène du personnel de la clinique ou en se connectant à l'utilisation d'instruments chirurgicaux. Un avenir dans lequel les robots autonomes transportent des fournitures médicales, conduit les chirurgiens de la réalité augmentée et les patients atteints de paralysie sévère témoignent les armes des robots avec leurs pensées, est à portée de main.

Le développement des laboratoires mondiaux et des sociétés similaires montre que nous sommes au début d'une nouvelle ère d'intelligence spatiale. Les ordinateurs et les robots sont équipés de la capacité de conclure et d'interagir avec le monde à trois dimensions. Ces systèmes numériques pourraient devenir des partenaires dignes de confiance dans notre effort pour comprendre et améliorer le monde.

La technologie World Labs est plus qu'une simple innovation technique - c'est une fenêtre sur un avenir dans lequel les limites entre le monde physique et le monde numérique. Avec chaque progrès de l'intelligence spatiale, nous nous rapprochons d'un monde dans lequel l'IA traite non seulement l'information, mais comprend également des chambres, crée et interagi avec eux.

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Konrad Wolfenstein

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