我们提出了一个新颖的框架，按需运动产生（ODMO），用于生成现实和多样化的长期3D人体运动序列，该序列仅以具有额外的自定义能力的动作类型为条件。 ODMO在三个公共数据集（HumanAct12，UESTC和MOCAP）上进行评估时，对所有传统运动评估指标的SOTA方法显示了改进。此外，我们提供定性评估和定量指标，这些指标证明了我们框架提供的几种首要的自定义功能，包括模式发现，插值和轨迹自定义。这些功能大大扩大了此类运动产生模型的潜在应用的范围。编码器和解码器体系结构中的创新启用了新颖的按需生成能力：（i）编码器：在低维的潜在空间中利用对比度学习来创建运动序列的层次结构嵌入，不仅是不同动作的代码，类型形成不同的组，但在动作类型中，类似的固有模式（运动样式）聚集在一起的代码，使它们容易发现； （ii）解码器：使用层次解码策略，该策略首先重建运动轨迹，然后用于重建整个运动序列。这样的架构可以有效地控制轨迹控制。我们的代码发布在GitHub页面：https：//github.com/roychowdhuryresearch/odmo

我们的目标是从规定的行动类别中解决从规定的行动类别创造多元化和自然人动作视频的有趣但具有挑战性的问题。关键问题在于能够在视觉外观中综合多种不同的运动序列。在本文中通过两步过程实现，该两步处理维持内部3D姿势和形状表示，Action2Motion和Motion2Video。 Action2Motion随机生成规定的动作类别的合理的3D姿势序列，该类别由Motion2Video进行处理和呈现，以形成2D视频。具体而言，Lie代数理论从事人类运动学的物理法之后代表自然人动作;开发了一种促进输出运动的分集的时间变化自动编码器（VAE）。此外，给定衣服人物的额外输入图像，提出了整个管道以提取他/她的3D详细形状，并在视频中呈现来自不同视图的合理运动。这是通过改进从单个2D图像中提取3D人类形状和纹理，索引，动画和渲染的现有方法来实现这一点，以形成人类运动的2D视频。它还需要3D人类运动数据集的策策和成果进行培训目的。彻底的经验实验，包括消融研究，定性和定量评估表现出我们的方法的适用性，并展示了解决相关任务的竞争力，其中我们的方法的组成部分与最先进的方式比较。

我们提出了一种使用变异隐式神经表示（INR）的动作条件人类运动产生方法。变分形式主义可以使INR的动作条件分布，从中可以轻松地采样表示形式以产生新的人类运动序列。我们的方法通过构造提供可变的长度序列生成，因为INR的一部分已针对随时间嵌入的整个任意长度进行了优化。相反，以前的作品报告了建模可变长度序列的困难。我们证实，使用变压器解码器的方法优于人类Act12，NTU-RGBD和UESTC数据集的所有相关方法，从现实主义和生成动作的多样性方面。令人惊讶的是，即使我们使用MLP解码器的方法也始终优于最先进的基于变压器的自动编码器。特别是，我们表明，在现实主义和多样性方面，我们方法生成的可变长度运动比最先进方法产生的固定长度运动更好。 https://github.com/pacerv/implicitmotion上的代码。

我们提出了一个基于神经网络的系统，用于长期，多动能人类运动合成。该系统被称为神经木偶，可以从简单的用户输入中平稳过渡，包括带有预期动作持续时间的动作标签，以及如果用户指定的话，则可以产生高质量和有意义的动作。我们系统的核心是一种基于变压器的新型运动生成模型，即Marionet，它可以在给定的动作标签给定不同的动作。与现有运动生成模型不同，Marionet利用了过去的运动剪辑和未来动作标签的上下文信息，专门用于生成可以平稳融合历史和未来动作的动作。具体而言，Marionet首先将目标动作标签和上下文信息编码为动作级潜在代码。该代码通过时间展开模块将代码展开为帧级控制信号，然后可以将其与其他帧级控制信号（如目标轨迹）结合使用。然后以自动回归方式生成运动帧。通过依次应用木偶，系统神经木偶可以借助两个简单的方案（即“影子开始”和“动作修订”）来稳健地产生长期的多动作运动。与新型系统一起，我们还提供了一个专门针对多动运动综合任务的新数据集，其中包含动作标签及其上下文信息。进行了广泛的实验，以研究我们系统产生的动作的动作准确性，自然主义和过渡平滑度。

我们提出了一个隐式神经表示，以学习运动运动运动的时空空间。与以前代表运动为离散顺序样本的工作不同，我们建议将广泛的运动空间随着时间的流逝表达为连续函数，因此名称为神经运动场（NEMF）。具体来说，我们使用神经网络来学习此功能，以用于杂项运动集，该动作旨在以时间坐标为$ t $的生成模型和用于控制样式的随机矢量$ z $。然后，将模型作为变异自动编码器（VAE）进行训练，并带有运动编码器来采样潜在空间。我们使用多样化的人类运动数据集和四倍的数据集训练模型，以证明其多功能性，并最终将其部署为通用运动，然后再解决任务 - 静态问题，并在不同的运动生成和编辑应用中显示出优势，例如运动插值，例如运动插值，例如 - 上映和重新散布。可以在我们的项目页面上找到更多详细信息：https：//cs.yale.edu/homes/che/projects/nemf/

合理和可控3D人类运动动画的创建是一个长期存在的问题，需要对技术人员艺术家进行手动干预。目前的机器学习方法可以半自动化该过程，然而，它们以显着的方式受到限制：它们只能处理预期运动的单个轨迹，该轨迹排除了对输出的细粒度控制。为了缓解该问题，我们在多个轨迹表示为具有缺失关节的姿势的空间和时间内将未来姿态预测的问题重构为姿势完成。我们表明这种框架可以推广到设计用于未来姿态预测的其他神经网络。曾经在该框架中培训，模型能够从任何数量的轨迹预测序列。我们提出了一种新颖的变形金刚架构，Trajevae，在这个想法上建立了一个，为3D人类动画提供了一个多功能框架。我们展示了Trajevae提供比基于轨迹的参考方法和方法基于过去的姿势。我们还表明，即使仅提供初始姿势，它也可以预测合理的未来姿势。

最近在随机运动预测中的进展，即预测单一过去的姿势序列的多个可能的未来人类动作，导致产生真正不同的未来动作，甚至可以控制一些身体部位的运动。然而，为了实现这一点，最先进的方法需要学习用于多样性的多个映射和用于可控运动预测的专用模型。在本文中，我们向统一的深度生成网络介绍了多种和可控的运动预测。为此，我们利用了现实人类动作的直觉由有效姿势的平滑序列组成，并且给定的有限数据，学习姿势比动作更具易行。因此，我们设计了一种发电机，其顺序地预测不同车身部件的运动，并引入基于流动的基于流动的姿势，以及接合角度损失，以实现运动现实主义。在两个标准基准数据集，人类3.6m和人文集上进行实验。我展示了我们的方法在样本多样性和准确性方面优于最先进的基线。该代码可在https://github.com/wei-mao-2019/gsps获得

各种人类运动预测旨在从一系列观察到的姿势中预测多个可能的未来姿势序列。以前的方法通常采用深层生成网络来对数据的条件分布进行建模，然后从分布中随机取得结果。尽管可以获得不同的结果，但它们通常是最有多样化的结果。最近的工作明确地通过确定性网络了解条件分布的多种模式，但是，该网络只能涵盖有限范围内的固定数量模式。在本文中，我们提出了一种新型的抽样策略，用于对深层生成模型学到的不平衡多模式分布进行采样非常多样化的结果。我们的方法通过生成辅助空间，并巧妙地从目标分布中的多样采样从辅助空间中随机进行随机采样。我们提出了一种简单而有效的网络体系结构，该架构实现了这种新型的采样策略，该策略结合了gumbel-softmax系数矩阵采样方法和促进铰链损失函数的积极多样性。广泛的实验表明，与先前最新的采样方法相比，我们的方法显着提高了采样的多样性和准确性。代码和预训练模型可在https://github.com/droliven/diverse_sampling上找到。

人类运动建模对于许多现代图形应用非常重要，这些应用通常需要专业技能。为了消除外行的技能障碍，最近的运动生成方法可以直接产生以自然语言为条件的人类动作。但是，通过各种文本输入，实现多样化和细粒度的运动产生，仍然具有挑战性。为了解决这个问题，我们提出了MotionDiffuse，这是第一个基于基于文本模型的基于文本驱动的运动生成框架，该框架证明了现有方法的几种期望属性。 1）概率映射。 MotionDiffuse不是确定性的语言映射，而是通过一系列注入变化的步骤生成动作。 2）现实的综合。 MotionDiffuse在建模复杂的数据分布和生成生动的运动序列方面表现出色。 3）多级操作。 Motion-Diffuse响应有关身体部位的细粒度指示，以及随时间变化的文本提示，任意长度运动合成。我们的实验表明，Motion-Diffuse通过说服文本驱动运动产生和动作条件运动的运动来优于现有的SOTA方法。定性分析进一步证明了MotionDiffuse对全面运动产生的可控性。主页：https：//mingyuan-zhang.github.io/projects/motiondiffuse.html

我们解决了从文本描述中产生不同3D人类动作的问题。这项具有挑战性的任务需要两种方式的联合建模：从文本中理解和提取有用的人类以人为中心的信息，然后产生人类姿势的合理和现实序列。与大多数以前的工作相反，该作品着重于从文本描述中产生单一的，确定性的动作，我们设计了一种可以产生多种人类动作的变异方法。我们提出了Temos，这是一种具有人体运动数据的变异自动编码器（VAE）训练的文本生成模型，并结合了与VAE潜在空间兼容的文本编码器结合使用的文本编码器。我们显示Temos框架可以像先前的工作一样产生基于骨架的动画，以及更具表现力的SMPL身体运动。我们在套件运动语言基准上评估了我们的方法，尽管相对简单，但对艺术的状态表现出显着改善。代码和模型可在我们的网页上找到。

We tackle the problem of generating long-term 3D human motion from multiple action labels. Two main previous approaches, such as action- and motion-conditioned methods, have limitations to solve this problem. The action-conditioned methods generate a sequence of motion from a single action. Hence, it cannot generate long-term motions composed of multiple actions and transitions between actions. Meanwhile, the motion-conditioned methods generate future motions from initial motion. The generated future motions only depend on the past, so they are not controllable by the user's desired actions. We present MultiAct, the first framework to generate long-term 3D human motion from multiple action labels. MultiAct takes account of both action and motion conditions with a unified recurrent generation system. It repetitively takes the previous motion and action label; then, it generates a smooth transition and the motion of the given action. As a result, MultiAct produces realistic long-term motion controlled by the given sequence of multiple action labels. The code will be released.

由于字符之间的复杂和多样化的交互作用，合成的多字符交互是一项艰巨的任务。特别是，在产生诸如舞蹈和战斗之类的紧密互动时，需要精确的时空对齐。现有的生成多字符相互作用的工作集中在给定序列中生成单一类型的反应运动，从而导致缺乏各种结果动作。在本文中，我们提出了一种新颖的方式来创建现实的人类反应动作，通过混合和匹配不同类型的紧密相互作用，在给定数据集中未呈现。我们提出了一个有条件的层次生成对抗网络，具有多热的类嵌入，以从领导者的给定运动序列中生成追随者的混合和匹配反应性运动。实验是对嘈杂（基于深度）和高质量（基于MOCAP）的交互数据集进行的。定量和定性结果表明，我们的方法的表现优于给定数据集上的最新方法。我们还提供了一个增强数据集，具有逼真的反应动作，以刺激该领域的未来研究。该代码可从https://github.com/aman-goel1/imm获得

长期人体运动预测对于安全关键应用是必不可少的，例如人机互动和自主驾驶。在本文中，我们展示了实现长期预测，预测每次瞬间的人类姿势是不必要的。相反，通过线性地插入键盘来预测几个小折叠和近似中间组更有效。我们将证明我们的方法使我们能够在未来预测最多5秒的现实运动，远远大于文献中遇到的典型1秒。此外，由于我们模拟了未来的重叠概率，因此我们可以通过在推理时间采样来产生多种合理的未来动作。在这个延长的时间内，我们的预测更加现实，更多样化，更好地保护运动动力学而不是那些最先进的方法产量。

Can we make virtual characters in a scene interact with their surrounding objects through simple instructions? Is it possible to synthesize such motion plausibly with a diverse set of objects and instructions? Inspired by these questions, we present the first framework to synthesize the full-body motion of virtual human characters performing specified actions with 3D objects placed within their reach. Our system takes as input textual instructions specifying the objects and the associated intentions of the virtual characters and outputs diverse sequences of full-body motions. This is in contrast to existing work, where full-body action synthesis methods generally do not consider object interactions, and human-object interaction methods focus mainly on synthesizing hand or finger movements for grasping objects. We accomplish our objective by designing an intent-driven full-body motion generator, which uses a pair of decoupled conditional variational autoencoders (CVAE) to learn the motion of the body parts in an autoregressive manner. We also optimize for the positions of the objects with six degrees of freedom (6DoF) such that they plausibly fit within the hands of the synthesized characters. We compare our proposed method with the existing methods of motion synthesis and establish a new and stronger state-of-the-art for the task of intent-driven motion synthesis. Through a user study, we further show that our synthesized full-body motions appear more realistic to the participants in more than 80% of scenarios compared to the current state-of-the-art methods, and are perceived to be as good as the ground truth on several occasions.

神经网络的出现彻底改变了运动合成领域。然而，学会从给定的分布中无条件合成动作仍然是一项具有挑战性的任务，尤其是当动作高度多样化时。我们提出了Modi，这是一种无条件的生成模型，可以合成各种动作。我们的模型在完全无监督的环境中训练，从多样化，非结构化和未标记的运动数据集中进行了训练，并产生了一个行为良好，高度语义的潜在空间。我们的模型的设计遵循StyleGAN的多产架构，并将其两个关键技术组件调整为运动域：一组样式编码，这些样式编码注入了生成器层次结构的每个级别和映射功能，并形成了一个学习和形成一个分离的潜在空间。我们表明，尽管数据集中缺乏任何结构，但潜在空间可以在语义上聚集，并促进语义编辑和运动插值。此外，我们提出了一种将未见动作转向潜在空间的技术，并展示了基于潜在的运动编辑操作，否则这些动作无法通过天真地操纵明确的运动表示无法实现。我们的定性和定量实验表明，我们的框架达到了最新的合成质量，可以遵循高度多样化的运动数据集的分布。代码和训练有素的模型将在https://sigal-raab.github.io/modi上发布。

Generating realistic motions for digital humans is a core but challenging part of computer animations and games, as human motions are both diverse in content and rich in styles. While the latest deep learning approaches have made significant advancements in this domain, they mostly consider motion synthesis and style manipulation as two separate problems. This is mainly due to the challenge of learning both motion contents that account for the inter-class behaviour and styles that account for the intra-class behaviour effectively in a common representation. To tackle this challenge, we propose a denoising diffusion probabilistic model solution for styled motion synthesis. As diffusion models have a high capacity brought by the injection of stochasticity, we can represent both inter-class motion content and intra-class style behaviour in the same latent. This results in an integrated, end-to-end trained pipeline that facilitates the generation of optimal motion and exploration of content-style coupled latent space. To achieve high-quality results, we design a multi-task architecture of diffusion model that strategically generates aspects of human motions for local guidance. We also design adversarial and physical regulations for global guidance. We demonstrate superior performance with quantitative and qualitative results and validate the effectiveness of our multi-task architecture.

在计算机视觉中起关键作用的人类运动预测通常需要过去的运动序列作为输入。但是，在实际应用中，完整而正确的过去运动顺序可能太贵了。在本文中，我们提出了一种新的方法，可以从更弱的条件（即单个图像）中预测未来的人类运动，并具有混合密度网络（MDN）建模。与大多数现有的深层人类运动预测方法相反，MDN的多模式性质可以产生各种未来的运动假设，这很好地补偿了由单个输入和人类运动不确定性汇总的强烈随机歧义。在设计损失函数时，我们进一步引入了基于能量的公式，以灵活地对MDN的可学习参数施加先前的损失，以保持运动相干性，并通过自定义能量功能来提高预测准确性。我们训练有素的模型将图像直接作为输入，并生成满足给定条件的多个合理动作。在两个标准基准数据集上进行的广泛实验证明了我们方法在预测多样性和准确性方面的有效性。

We study a challenging task, conditional human motion generation, which produces plausible human motion sequences according to various conditional inputs, such as action classes or textual descriptors. Since human motions are highly diverse and have a property of quite different distribution from conditional modalities, such as textual descriptors in natural languages, it is hard to learn a probabilistic mapping from the desired conditional modality to the human motion sequences. Besides, the raw motion data from the motion capture system might be redundant in sequences and contain noises; directly modeling the joint distribution over the raw motion sequences and conditional modalities would need a heavy computational overhead and might result in artifacts introduced by the captured noises. To learn a better representation of the various human motion sequences, we first design a powerful Variational AutoEncoder (VAE) and arrive at a representative and low-dimensional latent code for a human motion sequence. Then, instead of using a diffusion model to establish the connections between the raw motion sequences and the conditional inputs, we perform a diffusion process on the motion latent space. Our proposed Motion Latent-based Diffusion model (MLD) could produce vivid motion sequences conforming to the given conditional inputs and substantially reduce the computational overhead in both the training and inference stages. Extensive experiments on various human motion generation tasks demonstrate that our MLD achieves significant improvements over the state-of-the-art methods among extensive human motion generation tasks, with two orders of magnitude faster than previous diffusion models on raw motion sequences.

Generating controllable and editable human motion sequences is a key challenge in 3D Avatar generation. It has been labor-intensive to generate and animate human motion for a long time until learning-based approaches have been developed and applied recently. However, these approaches are still task-specific or modality-specific\cite {ahuja2019language2pose}\cite{ghosh2021synthesis}\cite{ferreira2021learning}\cite{li2021ai}. In this paper, we propose ``UDE", the first unified driving engine that enables generating human motion sequences from natural language or audio sequences (see Fig.~\ref{fig:teaser}). Specifically, UDE consists of the following key components: 1) a motion quantization module based on VQVAE that represents continuous motion sequence as discrete latent code\cite{van2017neural}, 2) a modality-agnostic transformer encoder\cite{vaswani2017attention} that learns to map modality-aware driving signals to a joint space, and 3) a unified token transformer (GPT-like\cite{radford2019language}) network to predict the quantized latent code index in an auto-regressive manner. 4) a diffusion motion decoder that takes as input the motion tokens and decodes them into motion sequences with high diversity. We evaluate our method on HumanML3D\cite{Guo_2022_CVPR} and AIST++\cite{li2021learn} benchmarks, and the experiment results demonstrate our method achieves state-of-the-art performance. Project website: \url{https://github.com/zixiangzhou916/UDE/

使用人工智能（AI）以意图创建舞蹈编舞仍在早期。有条件生成舞蹈序列的方法在遵循编舞特定的创意意图的能力上仍然有限，通常依靠外部提示或监督学习。同样，完全注释的舞蹈数据集罕见且劳动密集型。为了填补这一空白，并帮助深入学习作为编舞者的有意义的工具，我们提出了“ Pirounet”，这是一种半监督的条件性复发性自动编码器以及舞蹈标签网络应用程序。 Pirounet允许舞蹈专业人士使用自己的主观创意标签注释数据，并根据其美学标准生成新的编舞。得益于提议的半监督方法，PirOnet仅需要标记数据集的一小部分，通常以1％的订单为单位。我们展示了Pirounet的功能，因为它基于“ Laban Time努力”生成原始的编排，这是一个既定的舞蹈概念，描述了动作时间动态的意图。我们通过一系列定性和定量指标广泛评估了Pirounet的舞蹈创作，从而证实了其作为编舞工具的适用性。