Nvidia AI는 2D 비디오에서 3D 모델을 생성하며, 3D 프린팅 애플리케이션은 곧 출시될 예정입니까?

미국 기반 GPU 제조업체인 Nvidia는 2D 비디오 클립을 상세한 3D 모델로 변환할 수 있는 새로운 인공 지능(AI) 모델을 설명하는 연구 논문을 발표했습니다.

연구에 따르면 현재의 생성 AI 모델은 반복적인 텍스처 패턴, 균일한 색상, 강한 색상 변화와 같은 객체의 미세한 세부 사항을 캡처하는 데 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났습니다. 뉴럴란젤로(Neuralangelo)라고 불리는 엔비디아의 새로운 AI 기술은 이러한 문제를 뛰어넘는다고 합니다. Neuralangelo는 충실도가 높은 모델과 2D 비디오에서 복잡한 재료의 질감을 정확하게 변환하는 기능을 제공합니다.

3D 프린팅 도구로서의 Nvidia AI는 어떻게 발전할 수 있을까요?

Nvidia는 특히 스마트폰에서 캡처한 영상을 사용하여 가상 개체를 빠르고 쉽게 만들 수 있는 창의적인 전문가에게 잠재적인 이점을 강조합니다. 예술, 가상 현실, 비디오 게임 개발, 로봇 공학 및 산업용 디지털 트윈 생산은 뉴랄란젤로의 잠재적인 응용 분야로 설명되었습니다.

이 회사는 이미 미켈란젤로의 다비드 조각상과 플랫베드 트럭을 재현하는 등 새로운 AI 기술의 광범위한 기능을 시연했습니다. Neuralangelo는 대규모 환경을 재구성할 수도 있습니다. Nvidia는 드론으로 캡처한 Birdseye 비디오 영상을 사용하여 Bay Area 캠퍼스에서 공원의 3D 모델을 성공적으로 만들었습니다.

Nvidia 연구 담당 수석 이사이자 연구 논문의 공동 저자인 Ming-Yu Liu는 "Neuralangelo가 제공하는 3D 재구성 기능은 제작자에게 큰 이점이 될 것이며 디지털 세계에서 실제 세계를 재현하는 데 도움이 될 것입니다."라고 말했습니다. "이 도구를 사용하면 결국 개발자는 작은 조각상이든 거대한 건물이든 세부적인 개체를 비디오 게임이나 산업용 디지털 트윈을 위한 가상 환경으로 가져올 수 있습니다."

이 새로운 AI 도구는 아직 3D 프린팅 애플리케이션과 결합되지 않았지만 Nvidia 대변인은 3D 프린팅 산업에 이것이 미래 방향이 될 수 있다고 말했습니다. 현재 Neuralangelo의 모델은 3D 프린팅이 불가능합니다.

Neuralangelo와 적층 제조 통합의 가능성을 상상하기 쉽습니다.

AI 생성 메시를 향후 인쇄 가능한 파일로 내보내거나 디지털 트윈의 일부로 내보낼 수 있습니다. 현재 디지털 트윈은 제품 개발의 설계 및 프로토타이핑 단계는 물론 제품 수명 주기까지 활용되고 있습니다.

AI를 활용해 2D 영상을 3D 모델로 변환

Neuralangelo는 고품질 비디오 변환을 달성하기 위해 신호 거리 함수(SDF)와 함께 Instant Neural Graphics Primitives(NGP)를 사용합니다. NGP는 다중 해상도 해시 인코딩을 갖춘 하이브리드 3D 그리드 구조를 제공합니다. 이 하이브리드 표현은 신경장의 표현 능력을 크게 향상시키고 보다 세밀한 세부 정보를 캡처할 수 있습니다.

효과적으로 Neuralangelo는 물체나 환경의 2D 비디오를 촬영하고 다양한 관점을 강조하는 여러 프레임을 선택합니다. 각 프레임의 카메라 위치가 결정되면 AI는 대략적인 3D 모델을 생성합니다. 이 러프 렌더링은 최적화되어 세부 사항을 선명하게 하고 표면 품질과 정확도가 높은 완제품을 생산합니다.

연구자들은 이 접근법의 핵심인 두 가지 요소를 강조합니다. 첫째, 수치적 기울기를 사용하여 고차 도함수를 계산합니다. 이는 최적화 프로세스를 안정화하는 데 중요하다고 합니다. 둘째, 다양한 세부 수준에서 구조를 복구하려면 점진적인 최적화 일정이 필수적입니다. 이를 통해 포괄적이고 정확한 3D 모델 재구성이 가능합니다.

Nvidia의 Neuralangelo 프로젝트는 6월 18일부터 22일까지 밴쿠버에서 열리는 올해 컴퓨터 비전 및 패턴 인식(CVPR) 컨퍼런스에서 발표될 예정입니다. Neuralangelo는 자세 추정, 3D 재구성, 비디오 생성 등 다양한 주제를 다루는 약 30개의 다른 프로젝트와 함께 발표될 예정입니다.

AI 및 적층 제조

최근 3D 프린팅 분야의 주요 화두 중 하나는 인공지능(Artificial Intelligence)입니다. 올해의 3D 프린팅 산업 임원 설문조사에서는 자동화된 AI 3D 모델 생성이 3D 프린팅의 미래의 일부로 강조되었습니다.