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Nvidia AI技术带来的视频游戏演示demo——数字艺术教育
发布时间：2024-06-18 16:54:14 浏览量：172次
最近人工智能在一个令人惊讶的领域产生了令人印象深刻的结果：图像和视频生成的世界。最新的例子来自芯片厂商Nvidia，该公司发布的研究展示了AI生成的视觉效果如何与传统的视频游戏引擎相结合。这一成果为未来的视频游戏、电影和虚拟现实带来了无限可能。
这项工作的亮点之一是第一个使用AI生成图形的视频游戏demo。这是一个简单的驾驶模拟demo，让玩家在AI生成的虚拟城市街区中驾驶，虽然无法离开车辆或与环境进行互动。令人惊叹的是，这个demo仅需一个GPU即可运行，这标志着这项前沿技术的重大突破。尽管GPU来自公司价值3000美元的顶级产品Titan V，通常用于高级模拟处理而非游戏领域。
Nvidia的系统通过几个步骤生成图形。首先，研究人员需要收集训练数据，这些数据源自用于自动驾驶研究的开源数据集。然后对镜头进行分段，将每一帧分成不同的类别：天空、汽车、树木、道路、建筑物等。接着，对这些分段数据进行训练，生成对抗网络，用于生成这些物体的新图像。
随后，工程师利用传统的游戏引擎构建了虚拟环境的基础拓扑。在这种情况下，他们使用了流行的虚幻引擎4作为框架，该引擎被广泛应用于诸如Fortnite、PUBG、Gears of War 4等多款游戏中。利用这个环境作为基础，深度学习算法实时生成各类物体的图像，并将它们嵌入到游戏引擎模型中。
要构建这个系统，Nvidia的工程师们需要克服许多挑战，其中最大的挑战是物体的持久性。由于深度学习算法每秒只能生成25帧图像，如何确保物体看起来一致？解决方案是为系统提供短期记忆，使其能够比较每一帧与之前帧的差异，并尝试预测运动物体的位置，从而创建与屏幕内容一致的新帧。由于计算量巨大，该游戏仅以每秒25帧的速度运行。
Nvidia的这项技术仍处于早期阶段，人工智能生成图形可能需要数十年才能普及到消费级产品。与光线追踪技术的发展相比较，光线追踪是目前图形渲染的热门技术之一，通过实时生成独立光线来在虚拟环境中产生逼真的反射、阴影和不透明效果。尽管交互式光线追踪早在很久之前就有了，但直到最近几周才开始运用于游戏中。
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