ex-4d是由字节跳动（bytedance）旗下pico团队研发的一种新型4d视频生成框架，能够从单一视角的视频输入中生成极端视角下的高质量4d视频。该框架采用创新的深度防水网格（dw-mesh）表示方法，显式建模可见区域和被遮挡区域，从而在极端相机姿态下依然保持几何结构的一致性。此外，ex-4d通过模拟遮挡掩码策略，基于单目视频生成有效的训练数据，并利用轻量级lora基视频扩散适配器，合成物理合理且时间连贯的视频内容。其在极端视角下的表现明显优于现有技术，为4d视频生成提供了全新的思路。
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EX-4D的核心功能
- 极端视角视频生成：可生成从-90°到90°的极端视角视频，带来更丰富的视觉体验。
- 几何一致性保障：借助深度防水网格（DW-Mesh），确保不同视角下几何结构的稳定与一致。
- 遮挡问题处理：有效应对边界遮挡情况，减少视角切换时产生的视觉伪影。
- 时间连续性控制：生成的视频具备良好的时间连贯性，避免闪烁、跳跃等不连贯现象。
- 无需多视角训练数据：通过模拟遮挡掩码策略，仅使用单目视频进行训练，降低了对昂贵多视角数据集的依赖。
EX-4D的技术实现
- 深度防水网格（DW-Mesh）：该表示方式不仅能够建模可见表面，还能显式表达被遮挡区域，从而保证极端视角下的几何一致性。同时，为每个视角提供准确的遮挡掩码，解决边界遮挡问题。
- 遮挡掩码模拟策略：基于DW-Mesh模拟新视角下的遮挡状态，用于生成训练所需的数据。通过帧间点跟踪机制，确保视频的时间一致性，模拟真实场景中的遮挡动态变化。
- 轻量化LoRA视频扩散适配器：将DW-Mesh提供的几何信息高效融合进预训练视频扩散模型中，以生成高质量视频。该模块仅包含1%的可训练参数，大幅降低计算资源消耗，提升训练与推理效率。
EX-4D的项目资源
- 项目主页：https://www.php.cn/link/5f75d40f9fe2fba50285983dfddfe82b
- GitHub代码库：https://www.php.cn/link/eff58775e5cf76bcf61f6c6b36767721
- 论文链接（arXiv）：https://www.php.cn/link/73ca2872fcef4234578eb337b4932d3c
EX-4D的实际应用
- 沉浸式娱乐：适用于体育赛事、演唱会等直播场景，用户可自由切换视角，增强参与感。
- 游戏制作：用于生成自由视角的游戏画面及过场动画，提升玩家沉浸感与互动体验。
- 教育与培训领域：构建虚拟教学环境，如虚拟实验室、手术模拟系统，提高学习效率与实践能力。
- 广告与市场营销：打造交互式广告和虚拟展厅，使消费者能全方位查看商品细节，优化购物体验。
- 文化遗产保护：重建历史场景，创建数字博物馆，让用户从多个角度欣赏文物与艺术作品。
