清华团队国产“Sora”火了!画面效果对标OpenAI,长度可达16秒,还能读懂物理规律

从家用显卡到AI文生视频——Wan2.1本地部署教程与一键包分享 今天要聊一聊AI文生视频的最新进展。一直以来,AI生成视频对硬件的要求都让人望而却步,尤其是家用显卡,总是感觉“心有余而力不足”。AI文生视频以前 基本需要的显存大概几十上百G但最近,阿里开源的彻底改变了这一局面!它不仅让普通消费级GPU也能轻松生成视频,还能在短短10分钟左右搞定一段480P的视频。这让我这个技术爱好者忍不住想跟大家分享一下它的魅力,顺便奉上和,让你零门槛上手!我生成猫猫打拳我生成怪兽打奥特曼(这个指定是失败作品) 阅读详情

Sora席卷世界,也掀起了全球竞逐AI视频生成的热潮。

就在今天,国内又有一支短片引发关注。

视频来自生数科技联合清华大学最新发布的视频大模型「Vidu」。

从官宣消息看,「Vidu」支持一键生成长达16秒、分辨率达1080p的高清视频内容。

更令人惊喜的是,「Vidu」画面效果非常接近Sora,在多镜头语言、时间和空间一致性、遵循物理规律等方面表现都十分出色,而且还能虚构出真实世界不存在的超现实主义画面,这是当前的视频生成模型难以实现的。

并且实现这般效果,背后团队只用了两个月的时间。

全面对标Sora

3月中旬,生数科技联合创始人兼CEO唐家渝就曾公开表示:“今年内一定能达到Sora目前版本的效果。”

现在,在生成时长、时空一致性、镜头语言、物理模拟等方面,确实能看到「Vidu」在短时间内已经逼近Sora水平。

长度突破10秒大关

「Vidu」生成的视频不再是持续几秒的「GIF」,而是达到了16秒,并且做到了画面连续流畅,且有细节、逻辑连贯。

尽管都是运动画面,但几乎不会出现穿模、鬼影、运动不符合现实规律的问题。

△提示:一艘木头玩具船在地毯上航行

给视频注入「镜头语言」

在视频制作中有个非常重要的概念——镜头语言。通过不同的镜头选择、角度、运动和组合,来表达故事情节、揭示角色心理、营造氛围以及引导观众情感。

现有AI生成的视频,能够明显地感觉到镜头语言的单调,镜头的运动局限于轻微幅度的推、拉、移等简单镜头。深究背后的原因看,因为现有的视频内容生成大多是先通过生成单帧画面,再做连续的前后帧预测,但主流的技术路径,很难做到长时序的连贯预测,只能做到小幅的动态预测。

「Vidu」则突破了这些局限。在一个「海边小屋」为主题的片段中,我们可以看到,「Vidu」一次生成的一段片段中涉及多个镜头,画面既有小屋的近景特写,也有望向海面的远眺,整体看下来有种从屋内到走廊再到栏杆边赏景的叙事感。

包括从短片中的多个片段能看到,「Vidu」能直接生成转场、追焦、长镜头等效果,包括能够生成影视级的镜头画面,给视频注入镜头语言,提升画面的整体叙事感。

保持时间和空间的一致性

视频画面的连贯和流畅性至关重要,这背后其实是人物和场景的时空一致性,比如人物在空间中的运动始终保持一致,场景也不能在没有任何转场的情况下突变。而这一点 AI 很难实现,尤其时长一长,AI生成的视频将出现叙事断裂、视觉不连贯、逻辑错误等问题, 这些问题会严重影响视频的真实感和观赏性。

「Vidu」在一定程度上克服了这些问题。从它生成的一段“带珍珠耳环的猫”的视频中可以看到,随着镜头的移动,作为画面主体的猫在3D空间下一直保持着表情、服饰的一致,视频整体上连贯、流畅,保持了很好的时间、空间一致性。

△提示:这是一只蓝眼睛的橙色猫的肖像,慢慢地旋转,灵感来自维米尔的《戴珍珠耳环的少女》,画面上戴着珍珠耳环,棕色头发像荷兰帽一样,黑色背景,工作室灯光。

模拟真实物理世界

Sora令人惊艳的一大特点,就是能够模拟真实物理世界的运动,例如物体的移动和相互作用。其中Sora有发布的一个经典案例,“一辆老式SUV行驶在山坡上”的画面,非常好地模拟了轮胎扬起的灰尘、树林中的光影以及车行驶过程中的阴影变化:

在同样的提示词下,「Vidu」与Sora生成效果高度接近,灰尘、光影等细节与人类在真实物理世界中的体验非常接近。

△提示:镜头跟随一辆带有黑色车顶行李架的白色老式SUV,它在陡峭的山坡上一条被松树环绕的陡峭土路上加速行驶,轮胎扬起灰尘,阳光照射在SUV上,给整个场景投射出温暖的光芒。土路缓缓地蜿蜒延伸至远方,看不到其他汽车或车辆。道路两旁都是红杉树,零星散落着一片片绿意。从后面看,这辆车轻松地沿着曲线行驶,看起来就像是在崎岖的地形上行驶。土路周围是陡峭的丘陵和山脉,上面是清澈的蓝天和缕缕云彩。

当然在“带有黑色车顶行李架”的局部细节上,「Vidu」没能生成出来,但也瑕不掩瑜,整体效果已高度接近真实世界。

丰富的想象力

与实景拍摄相比,用AI生成视频有一个很大的优势——它可以生成现实世界中不存在的画面。以往,这些画面往往要花费很大的人力、物力去搭建或做成特效,但是AI短时间就可以自动生成了。

比如在下面这个场景中,「帆船」、「海浪」罕见地出现在了画室里,而且海浪与帆船的交互动态非常自然。

包括短片中的“鱼缸女孩”的片段,奇幻但又具有一定的合理感,这种能够虚构真实世界不存在的画面,对于创作超现实主义内容非常有帮助,不仅可以激发创作者的灵感,提供新颖的视觉体验,还能拓宽艺术表达的边界,带来更加丰富和多元化的内容形式。

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理解中国元素

除了以上四方面的特点外,我们从「Vidu」放出的短片中还看到了一些不一样的惊喜,「Vidu」能够生成特有中国元素的画面,比如熊猫、龙、宫殿场景等。

△提示:在宁静的湖边,一只熊猫热切地弹着吉他,让整个环境变得活跃起来。晴朗天空下平静的水面倒映着这一场景,以生动的全景镜头捕捉到,将现实主义与大熊猫活泼的精神融为一体,创造出活力与平静的和谐融合。

两个月快速突破的“秘籍”

此前,唐家渝给出的赶上Sora的时间,是“很难说是三个月还是半年”。

但如今仅仅过去一个多月时间,团队就实现了突破,而且据透露,3月份公司内部就实现了8秒的视频生成,紧接着4月份突破了16秒生成。短短两个月时间,背后是如何做到的?

一是选对了技术路线

「Vidu」底层基于完全自研的U-ViT架构,该架构由团队在2022年9月提出,早于Sora采用的DiT架构,是全球首个Diffusion和Transformer融合的架构。

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Transformer架构被广泛应用于大语言模型,该架构的优势在于scale特性,参数量越大,效果越好,而Diffusion被常用于传统视觉任务(图像和视频生成)中。

融合架构就是在Diffusion Model(扩散模型)中,用Transformer替换常用的U-Net卷积网络,将Transformer的可扩展性与Diffusion模型处理视觉数据的天然优势进行融合,能在视觉任务下展现出卓越的涌现能力。

不同于市面上之前的一些“类Sora”模型,长视频的实现其实是通过插帧的方式,在视频的每两帧画面中增加一帧或多帧来提升视频的长度。这种方法就需要对视频进行逐帧处理,通过插入额外的帧来改善视频长度和质量。整体画面就会显得僵硬而又缓慢。

另外,还有一些视频工具看似实现了长视频,实际打了“擦边球”。底层集合了许多其他模型工作,比如先基于Stable Diffusion、Midjourney生成单张画面,再图生4s短视频,再做拼接。表面看时长是长了,但本质还是“短视频生成”的内核。

但「Vidu」基于纯自研的融合架构,底层是“一步到位”,不涉及中间的插帧和拼接等多步骤的处理,文本到视频的转换是直接且连续的。直观上,我们可以看到“一镜到底”的丝滑感,视频从头到尾连续生成,没有插帧痕迹。

二是扎实的工程化基础

早在2023年3月,基于U-ViT架构,团队在开源的大规模图文数据集LAION-5B上就训练了10亿参数量的多模态模型——UniDiffuser,并将其开源。

UniDiffuser主要擅长图文任务,能支持图文模态间的任意生成和转换。UniDiffuser的实现有一项重要的价值——首次验证了融合架构在大规模训练任务中的可扩展性(Scaling Law),相当于将U-ViT 架构在大规模训练任务中的所有环节流程都跑通。值得一提的,同样是图文模型,UniDiffuser比最近才切换到DiT架构的Stable Diffusion 3领先了一年。

这些在图文任务中积累工程经验为视频模型的研发打下了基础。因为视频本质上是图像的流,相当于是图像在时间轴上做了一个扩增。因此,在图文任务上取得的成果往往能够在视频任务中得到复用。Sora就是这么做的:它采用了DALL·E 3的重标注技术,通过为视觉训练数据生成详细的描述,使模型能够更加准确地遵循用户的文本指令生成视频。

据悉,「Vidu」也复用了生数科技在图文任务的很多经验,包括训练加速、并行化训练、低显存训练等等,从而快速跑通了训练流程。据悉,他们通过视频数据压缩技术降低输入数据的序列维度,同时采用自研的分布式训练框架,在保证计算精度的同时,通信效率提升1倍,显存开销降低80%,训练速度累计提升40倍。

从图任务的统一到融合视频能力,「Vidu」可被视为一款通用视觉模型,能够支持生成更加多样化、更长时长的视频内容,官方也透露,「Vidu」目前并在加速迭代提升,面向未来,「Vidu」灵活的模型架构也将能够兼容更广泛的多模态能力。

One More Thing

最后,再聊下「Vidu」背后的团队——生数科技,这是一支清华背景的精干团队,致力于专注于图像、3D、视频等多模态大模型领域。

生数科技的核心团队来自清华大学人工智能研究院。首席科学家由清华人工智能研究院副院长朱军担任;CEO唐家渝本硕就读于清华大学计算机系,是THUNLP组成员;CTO鲍凡则是清华大学计算机系博士生、朱军教授的课题组成员,长期关注扩散模型领域研究,U-ViT和UniDiffuser两项工作均是由他主导完成的。

团队从事生成式人工智能和贝叶斯机器学习的研究已有20余年,在深度生成模型突破的早期就开展了深入研究。在扩散模型方面,团队于国内率先开启了该方向的研究,成果涉及骨干网络、高速推理算法、大规模训练等全栈技术方向。

团队于ICML、NeurIPS、ICLR等人工智能顶会发表多模态领域相关论文近30篇,其中提出的免训练推理算法Analytic-DPM、DPM-Solver等突破性成果,获得ICLR杰出论文奖,并被OpenAI、苹果、Stability.ai等国外前沿机构采用,应用于DALL·E 2、Stable Diffusion等明星项目中。

自2023年成立以来,团队已获得蚂蚁集团、启明创投、BV百度风投、字节系锦秋基金等多家知名产业机构的认可,完成数亿元融资。据悉,生数科技是目前国内在多模态大模型赛道估值最高的创业团队。

如何学习大模型 AI ?

由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。

但是具体到个人,只能说是:

“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。

这句话,放在计算机、互联网、移动互联网的开局时期,都是一样的道理。

我在一线互联网企业工作十余年里,指导过不少同行后辈。帮助很多人得到了学习和成长。

我意识到有很多经验和知识值得分享给大家,也可以通过我们的能力和经验解答大家在人工智能学习中的很多困惑,所以在工作繁忙的情况下还是坚持各种整理和分享。但苦于知识传播途径有限,很多互联网行业朋友无法获得正确的资料得到学习提升,故此将并将重要的AI大模型资料包括AI大模型入门学习思维导图、精品AI大模型学习书籍手册、视频教程、实战学习等录播视频免费分享出来。

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第一阶段(10天):初阶应用

该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。

  • 大模型 AI 能干什么?
  • 大模型是怎样获得「智能」的?
  • 用好 AI 的核心心法
  • 大模型应用业务架构
  • 大模型应用技术架构
  • 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
  • 提示工程的意义和核心思想
  • Prompt 典型构成
  • 指令调优方法论
  • 思维链和思维树
  • Prompt 攻击和防范
  • …

第二阶段(30天):高阶应用

该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。

  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
  • 什么是向量表示(Embeddings)
  • 向量数据库与向量检索
  • 基于向量检索的 RAG
  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署
  • …

第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建
  • …

第四阶段(20天):商业闭环

对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。

  • 硬件选型
  • 带你了解全球大模型
  • 使用国产大模型服务
  • 搭建 OpenAI 代理
  • 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
  • 在本地计算机运行大模型
  • 大模型的私有化部署
  • 基于 vLLM 部署大模型
  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
  • 部署一套开源 LLM 项目
  • 内容安全
  • 互联网信息服务算法备案
  • …

学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。

如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。

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【遥感数字图像处理(朱文泉)】第四章 变换域处理方法 变换域的处理方法 阅读详情

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