Nvidia AI produce modelos 3D a partir de videos 2D, ¿próximas aplicaciones de impresión 3D?

El fabricante estadounidense de GPU, Nvidia, ha publicado un artículo de investigación que describe un nuevo modelo de inteligencia artificial (IA) capaz de convertir videoclips 2D en modelos 3D detallados.

La investigación encontró que los modelos actuales de IA generativa luchan por capturar detalles finos de los objetos, como patrones de textura repetitivos, colores homogéneos y fuertes variaciones de color. Se dice que la nueva tecnología de IA de Nvidia, llamada Neuralangelo, supera estos problemas. Neuralangelo ofrece modelos de alta fidelidad y la capacidad de traducir con precisión las texturas de materiales complejos de videos 2D.

¿Cómo podría desarrollarse Nvidia AI como herramienta de impresión 3D?

Nvidia destaca los beneficios potenciales para los profesionales creativos en particular, quienes pueden crear rápida y fácilmente objetos virtuales utilizando imágenes capturadas desde un teléfono inteligente. El arte, la realidad virtual, el desarrollo de videojuegos, la robótica y la producción de gemelos digitales industriales se han señalado como aplicaciones potenciales de Neuralangelo.

La compañía ya ha demostrado las amplias capacidades de su nueva tecnología de inteligencia artificial, recreando la escultura del David de Miguel Ángel y un camión de plataforma. Neuralangelo también puede reconstruir entornos a gran escala. Nvidia ha creado con éxito un modelo 3D del parque en su campus del Área de la Bahía utilizando imágenes de video de ojo de pájaro capturadas por un dron.

"Las capacidades de reconstrucción 3D que ofrece Neuralangelo serán un gran beneficio para los creadores, ayudándolos a recrear el mundo real en el mundo digital", comentó Ming-Yu Liu, director sénior de investigación de Nvidia y coautor del artículo de investigación. "Esta herramienta eventualmente permitirá a los desarrolladores importar objetos detallados, ya sean pequeñas estatuas o edificios masivos, en entornos virtuales para videojuegos o gemelos digitales industriales".

Si bien esta nueva herramienta de IA aún no se ha combinado con aplicaciones de impresión 3D, un portavoz de Nvidia le dijo a 3D Printing Industry que esta podría ser una dirección futura. Actualmente, los modelos de Neuralangelo no se pueden imprimir en 3D.

Es fácil imaginar el potencial de integración de la fabricación aditiva con Neuralangelo.

Ya sea exportando la malla generada por IA como un archivo imprimible en el futuro, o como parte de un gemelo digital. En la actualidad, los gemelos digitales se aprovechan para las etapas de diseño y creación de prototipos del desarrollo del producto, y más adelante en el ciclo de vida del producto.

Conversión de videos 2D en modelos 3D con IA

Neuralangelo emplea Primitivos de gráficos neuronales instantáneos (NGP) en combinación con funciones de distancia de señal (SDF) para lograr una conversión de video de alta calidad. NGP proporciona estructuras de cuadrícula 3D híbridas con una codificación hash de resolución múltiple. Esta representación híbrida aumenta significativamente el poder de representación de los campos neuronales y puede capturar detalles más detallados.

Efectivamente, Neuralangelo toma un video 2D de un objeto o entorno y selecciona varios fotogramas que resaltan diferentes puntos de vista. Una vez que se determina la posición de la cámara de cada cuadro, la IA crea un modelo 3D aproximado. Luego, esta representación aproximada se optimiza, afinando los detalles y produciendo un producto terminado con alta calidad de superficie y precisión.

Los investigadores destacan dos factores que son clave para este enfoque. En primer lugar, usando gradientes numéricos para calcular derivadas de alto orden. Se dice que esto es crítico para estabilizar el proceso de optimización. En segundo lugar, un programa de optimización progresiva es vital para recuperar estructuras en diferentes niveles de detalle. Esto permite una reconstrucción completa y precisa del modelo 3D.

El proyecto Neuralangelo de Nvidia se presentará en la conferencia Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) de este año en Vancouver entre el 18 y el 22 de junio. Neuralangelo se presentará junto con casi otros 30 proyectos, con temas que van desde la estimación de poses, la reconstrucción 3D y la generación de videos.

IA y fabricación aditiva

La inteligencia artificial es una de las principales palabras de moda en la impresión 3D en este momento. La encuesta ejecutiva de la industria de impresión 3D de este año destacó la generación automatizada de modelos 3D de IA como parte del futuro de la impresión 3D.

¿Llega ese futuro antes de lo esperado? Nvidia anunció una herramienta de generación de modelos 3D de IA llamada Magic3D. A partir de un aviso de texto, Magic3D produce objetos 3D en 40 minutos, el doble de la velocidad de DreamFusion. Además, Materialise lanzó su control de procesos de impresión 3D de metal y el kit de desarrollo de software de procesos de construcción. AI en Materialise Process Control automatiza el análisis de datos de capas, ahorrando tiempo y dinero.

En una entrevista de 3D Printing Industry con Paul Powers, fundador de Thangs, habló sobre el papel futuro de la IA y el diseño 3D.

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¿Estás interesado en trabajar en la industria de fabricación aditiva? Visite Trabajos de impresión 3D para ver una selección de funciones disponibles y comenzar su carrera. La imagen destacada muestra una estatua de Miguel Ángel convertida en un modelo 3D utilizando Neuralangelo. Imagen a través de NVIDIA.

Alex es periodista tecnológico en 3D Printing Industry y disfruta investigando y escribiendo artículos que cubren una amplia variedad de temas. Con una licenciatura en historia militar y una maestría en historia de la guerra, tiene un gran interés en las aplicaciones de fabricación aditiva dentro de las industrias aeroespacial y de defensa.