延时图像序列提供了对动态过程的视觉吸引人的见解，这些过程太慢，无法实时观察。但是，由于天气（例如天气）以及循环效应（例如昼夜周期），播放长时间的序列通常会导致分散注意力的闪烁。我们以一种允许单独的，事后控制整体趋势，环状效应和图像中随机效应的方式介绍了解散延时序列的问题，并描述了基于数据驱动的生成模型的技术这个目标。这使我们能够以仅输入图像不可能的方式“重新渲染”序列。例如，在可选的，一致的天气下，我们可以稳定长序列，以重点关注植物的生长。我们的方法基于生成对抗网络（GAN），这些网络（GAN）以延时序列的时间坐标为条件。我们设计了我们的体系结构和培训程序，以便网络学会为随机变化（例如天气，使用GAN的潜在空间）建模，并通过使用特定频率的傅立叶功能将调理时间标签馈送到模型中，从而消除整体趋势和周期性变化。 。我们表明，我们的模型对于训练数据中的缺陷是可靠的，使我们能够修改捕获长时间序列的一些实际困难，例如临时遮挡，不均匀的框架间距和缺失框架。
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视频显示连续事件，但大多数 - 如果不是全部 - 视频综合框架及时酌情对待它们。在这项工作中，我们想到它们应该是连续的信号的视频，并扩展神经表示的范式以构建连续时间视频发生器。为此，我们首先通过位置嵌入的镜头设计连续运动表示。然后，我们探讨了在非常稀疏的视频上培训问题，并证明可以使用每剪辑的少数为2帧来学习良好的发电机。之后，我们重新思考传统的图像和视频鉴别器对并建议使用基于Hypernetwork的一个。这降低了培训成本并向发电机提供了更丰富的学习信号，使得可以首次直接培训1024美元$ ^ 2 $视频。我们在Stylegan2的顶部构建我们的模型，并且在同样的分辨率下培训速度速度较高5％，同时实现几乎相同的图像质量。此外，我们的潜在空间具有类似的属性，使我们的方法可以及时传播的空间操纵。我们可以在任意高帧速率下任意长的视频，而现有工作努力以固定速率生成均匀的64个帧。我们的模型在四个现代256美元$ ^ 2 $视频综合基准测试中实现最先进的结果，一个1024美元$ ^ 2 $ state。视频和源代码在项目网站上提供：https://universome.github.io/stylegan-v。
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We propose an alternative generator architecture for generative adversarial networks, borrowing from style transfer literature. The new architecture leads to an automatically learned, unsupervised separation of high-level attributes (e.g., pose and identity when trained on human faces) and stochastic variation in the generated images (e.g., freckles, hair), and it enables intuitive, scale-specific control of the synthesis. The new generator improves the state-of-the-art in terms of traditional distribution quality metrics, leads to demonstrably better interpolation properties, and also better disentangles the latent factors of variation. To quantify interpolation quality and disentanglement, we propose two new, automated methods that are applicable to any generator architecture. Finally, we introduce a new, highly varied and high-quality dataset of human faces.
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我们提出了一个视频生成模型，该模型可以准确地重现对象运动，摄像头视图的变化以及随着时间的推移而产生的新内容。现有的视频生成方法通常无法生成新内容作为时间的函数，同时保持在真实环境中预期的一致性，例如合理的动态和对象持久性。一个常见的故障情况是，由于过度依赖归纳偏见而提供时间一致性，因此内容永远不会改变，例如单个潜在代码决定整个视频的内容。在另一个极端情况下，没有长期一致性，生成的视频可能会在不同场景之间不切实际。为了解决这些限制，我们通过重新设计暂时的潜在表示并通过较长的视频培训从数据中学习长期一致性来优先考虑时间轴。为此，我们利用了两阶段的培训策略，在该策略中，我们以低分辨率和高分辨率的较短视频分别训练了较长的视频。为了评估模型的功能，我们介绍了两个新的基准数据集，并明确关注长期时间动态。
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生成的对抗网络（GANS）已经实现了图像生成的照片逼真品质。但是，如何最好地控制图像内容仍然是一个开放的挑战。我们介绍了莱特基照片，这是一个两级GaN，它在古典GAN目标上训练了训练，在一组空间关键点上有内部调节。这些关键点具有相关的外观嵌入，分别控制生成对象的位置和样式及其部件。我们使用合适的网络架构和培训方案地址的一个主要困难在没有领域知识和监督信号的情况下将图像解开到空间和外观因素中。我们展示了莱特基点提供可解释的潜在空间，可用于通过重新定位和交换Keypoint Embedding来重新安排生成的图像，例如通过组合来自不同图像的眼睛，鼻子和嘴巴来产生肖像。此外，关键点和匹配图像的显式生成启用了一种用于无监督的关键点检测的新的GaN的方法。
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The style-based GAN architecture (StyleGAN) yields state-of-the-art results in data-driven unconditional generative image modeling. We expose and analyze several of its characteristic artifacts, and propose changes in both model architecture and training methods to address them. In particular, we redesign the generator normalization, revisit progressive growing, and regularize the generator to encourage good conditioning in the mapping from latent codes to images. In addition to improving image quality, this path length regularizer yields the additional benefit that the generator becomes significantly easier to invert. This makes it possible to reliably attribute a generated image to a particular network. We furthermore visualize how well the generator utilizes its output resolution, and identify a capacity problem, motivating us to train larger models for additional quality improvements. Overall, our improved model redefines the state of the art in unconditional image modeling, both in terms of existing distribution quality metrics as well as perceived image quality.
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Training generative adversarial networks (GAN) using too little data typically leads to discriminator overfitting, causing training to diverge. We propose an adaptive discriminator augmentation mechanism that significantly stabilizes training in limited data regimes. The approach does not require changes to loss functions or network architectures, and is applicable both when training from scratch and when fine-tuning an existing GAN on another dataset. We demonstrate, on several datasets, that good results are now possible using only a few thousand training images, often matching StyleGAN2 results with an order of magnitude fewer images. We expect this to open up new application domains for GANs. We also find that the widely used CIFAR-10 is, in fact, a limited data benchmark, and improve the record FID from 5.59 to 2.42.
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即使自然图像有多种尺寸，生成模型也以固定分辨率运行。由于高分辨率的细节被删除并完全丢弃了低分辨率图像，因此丢失了宝贵的监督。我们认为，每个像素都很重要，并创建具有可变大小图像的数据集，该图像以本机分辨率收集。为了利用各种大小的数据，我们引入了连续尺度训练，该过程以随机尺度进行采样以训练具有可变输出分辨率的新发电机。首先，对生成器进行调节，可以使我们能够生成比以前更高的分辨率图像，而无需在模型中添加层。其次，通过对连续坐标进行调节，我们可以采样仍然遵守一致的全局布局的贴片，这也允许在更高分辨率下进行可扩展的训练。受控的FFHQ实验表明，与离散的多尺度方法相比，我们的方法可以更好地利用多分辨率培训数据，从而获得更好的FID分数和更清洁的高频细节。我们还训练包括教堂，山脉和鸟类在内的其他自然图像领域，并通过连贯的全球布局和现实的本地细节来展示任意量表的综合，超出了我们的实验中的2K分辨率。我们的项目页面可在以下网址找到：https：//chail.github.io/anyres-gan/。
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生成高质量的艺术肖像视频是计算机图形和愿景中的一项重要且理想的任务。尽管已经提出了一系列成功的肖像图像图像模型模型，但这些面向图像的方法在应用于视频（例如固定框架尺寸，面部对齐的要求，缺失的非种族细节和缺失的非种族细节和缺失的要求）时，具有明显的限制。时间不一致。在这项工作中，我们通过引入一个新颖的Vtoonify框架来研究具有挑战性的可控高分辨率肖像视频风格转移。具体而言，Vtoonify利用了Stylegan的中高分辨率层，以基于编码器提取的多尺度内容功能来渲染高质量的艺术肖像，以更好地保留框架细节。由此产生的完全卷积体系结构接受可变大小的视频中的非对齐面孔作为输入，从而有助于完整的面部区域，并在输出中自然动作。我们的框架与现有的基于Stylegan的图像图像模型兼容，以将其扩展到视频化，并继承了这些模型的吸引力，以进行柔性风格控制颜色和强度。这项工作分别为基于收藏和基于示例的肖像视频风格转移而建立在Toonify和DualStylegan的基于Toonify和Dualstylegan的Vtoonify的两个实例化。广泛的实验结果证明了我们提出的VTOONIFY框架对现有方法的有效性在生成具有灵活风格控件的高质量和临时艺术肖像视频方面的有效性。
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最近的方法（例如材料gan）已使用无条件的gan来生成每像素材料图，或作为从输入照片重建材料之前的材料。这些模型可以生成各种随机材料外观，但没有任何将生成材料限制为特定类别或控制生成材料的粗体结构的机制，例如砖墙上的精确砖布局。此外，从单个输入照片中重建的材料通常具有伪像，并且通常不可易换，这限制了它们在实际内容创建管道中的使用。我们提出了Tilegen，这是一种针对SVBRDFS的生成模型，该模型特定于材料类别，始终可易换，并且在提供的输入结构模式上有条件。 Tilegen是Stylegan的变体，其架构经过修改以始终生成可易于的（周期性）材料图。除了标准的“样式”潜在代码外，Tilegen还可以选择拍摄条件图像，从而使用户直接控制材料的主要空间（和可选的颜色）功能。例如，在砖块中，用户可以指定砖布局和砖块，或者在皮革材料中，皱纹和褶皱的位置。我们的反渲染方法可以通过优化找到一种材料，从而感知到单个目标照片。这种重建也可以以用户提供的模式为条件。所得的材料是可拆卸的，可以大于目标图像，并且可以通过改变条件来编辑。
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生成模型已成为许多图像合成和编辑任务的基本构件。该领域的最新进展还使得能够生成具有多视图或时间一致性的高质量3D或视频内容。在我们的工作中，我们探索了学习无条件生成3D感知视频的4D生成对抗网络（GAN）。通过将神经隐式表示与时间感知歧视器相结合，我们开发了一个GAN框架，该框架仅通过单眼视频进行监督的3D视频。我们表明，我们的方法学习了可分解的3D结构和动作的丰富嵌入，这些结构和动作可以使时空渲染的新视觉效果，同时以与现有3D或视频gan相当的质量产生图像。
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我们提出了神经演员（NA），一种用于从任意观点和任意可控姿势的高质量合成人类的新方法。我们的方法是基于最近的神经场景表示和渲染工作，从而从仅从2D图像中学习几何形状和外观的表示。虽然现有的作品令人兴奋地呈现静态场景和动态场景的播放，具有神经隐含方法的照片 - 现实重建和人类的渲染，特别是在用户控制的新颖姿势下，仍然很困难。为了解决这个问题，我们利用一个粗体模型作为将周围的3D空间的代理放入一个规范姿势。神经辐射场从多视图视频输入中了解在规范空间中的姿势依赖几何变形和姿势和视图相关的外观效果。为了综合高保真动态几何和外观的新颖视图，我们利用身体模型上定义的2D纹理地图作为预测残余变形和动态外观的潜变量。实验表明，我们的方法能够比播放的最先进，以及新的姿势合成来实现更好的质量，并且甚至可以概括到新的姿势与训练姿势不同的姿势。此外，我们的方法还支持对合成结果的体形控制。
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与CNN的分类，分割或对象检测相比，生成网络的目标和方法根本不同。最初，它们不是作为图像分析工具，而是生成自然看起来的图像。已经提出了对抗性训练范式来稳定生成方法，并已被证明是非常成功的 - 尽管绝不是第一次尝试。本章对生成对抗网络（GAN）的动机进行了基本介绍，并通过抽象基本任务和工作机制并得出了早期实用方法的困难来追溯其成功的道路。将显示进行更稳定的训练方法，也将显示出不良收敛及其原因的典型迹象。尽管本章侧重于用于图像生成和图像分析的gan，但对抗性训练范式本身并非特定于图像，并且在图像分析中也概括了任务。在将GAN与最近进入场景的进一步生成建模方法进行对比之前，将闻名图像语义分割和异常检测的架构示例。这将允许对限制的上下文化观点，但也可以对gans有好处。
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Video generation requires synthesizing consistent and persistent frames with dynamic content over time. This work investigates modeling the temporal relations for composing video with arbitrary length, from a few frames to even infinite, using generative adversarial networks (GANs). First, towards composing adjacent frames, we show that the alias-free operation for single image generation, together with adequately pre-learned knowledge, brings a smooth frame transition without compromising the per-frame quality. Second, by incorporating the temporal shift module (TSM), originally designed for video understanding, into the discriminator, we manage to advance the generator in synthesizing more consistent dynamics. Third, we develop a novel B-Spline based motion representation to ensure temporal smoothness to achieve infinite-length video generation. It can go beyond the frame number used in training. A low-rank temporal modulation is also proposed to alleviate repeating contents for long video generation. We evaluate our approach on various datasets and show substantial improvements over video generation baselines. Code and models will be publicly available at https://genforce.github.io/StyleSV.
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人类的姿势告诉我们一个场景吗？我们提出了一个任务来回答这个问题：给予人类姿势作为输入，幻觉兼容兼容的场景。人类姿势语义，环境承受，对象交互捕获的微妙提示 - 提供令人惊讶的洞察力，涉及哪些场景。我们为姿势调节场景生成提供了一个大型生成的对抗性网络。我们显着缩放了培训数据的大小和复杂性，策划了在日常环境中遏制了含有超过1900万帧的大型元数据集。我们对STYLEGAN2的模型的能力增加了调整这些复杂数据，并设计一个推动我们模型的姿势调节机制，以了解姿势和场景之间的差别关系。我们利用我们的培训模型进行各种应用：有或没有人类的幻觉兼容的场景，可视化不兼容的场景并姿势，将一个人从一个生成的图像放入另一个场景，动画姿势。我们的模型在准确的人体放置（正确关键点的百分比）和图像质量（FroEchet Inception距离）方面，我们的模型产生了不同的样本和占据了姿势调节的样式2和PIX2PIX基线。
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2 Lambda Labs 3 Twitter Figure 1. HoloGAN learns to separate pose from identity (shape and appearance) only from unlabelled 2D images without sacrificing the visual fidelity of the generated images. All results shown here are sampled from HoloGAN for the same identities in each row but in different poses.
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我们为场景的生成模型提出了一个无监督的中级表示。该表示是中等水平的，因为它既不是人均也不是每图像。相反，场景被建模为一系列空间，深度订购的特征“斑点”。斑点分化在特征网格上，该特征网格被生成对抗网络解码为图像。由于斑点的空间均匀性和卷积固有的局部性，我们的网络学会了将不同的斑点与场景中的不同实体相关联，并安排这些斑点以捕获场景布局。我们通过证明，尽管没有任何监督训练，但我们的方法启用了诸如场景中的物体（例如，移动，卸下和修复家具），创建可行场景（例如，可靠的，Plaausible（例如，可靠），我们的方法可以轻松地操纵对象（例如，可行的情况）来证明这种紧急行为。带抽屉在特定位置的房间），将现实世界图像解析为组成部分。在充满挑战的室内场景的多类数据集上，Blobgan在FID测量的图像质量中优于图像质量。有关视频结果和交互式演示，请参见我们的项目页面：https：//www.dave.ml/blobgan
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2022-11-30
Generative models have shown great promise in synthesizing photorealistic 3D objects, but they require large amounts of training data. We introduce SinGRAF, a 3D-aware generative model that is trained with a few input images of a single scene. Once trained, SinGRAF generates different realizations of this 3D scene that preserve the appearance of the input while varying scene layout. For this purpose, we build on recent progress in 3D GAN architectures and introduce a novel progressive-scale patch discrimination approach during training. With several experiments, we demonstrate that the results produced by SinGRAF outperform the closest related works in both quality and diversity by a large margin.
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我们提出了一种从单个图像中推断360 {\ deg}视野的方法，该图像允许用户控制的综合外部绘制内容。为此，我们建议改进现有的基于GAN的镶嵌体系结构，以进行底漆全景图表。我们的方法获得了最先进的结果，并且优于标准图像质量指标的先前方法。为了允许受控的外部修饰的合成，我们引入了一个新型的指导共调整框架，该框架通过常见的鉴别模型驱动图像生成过程。这样做可以保持生成的全景图的高视觉质量，同时在推断的视野中启用用户控制的语义内容。我们在定性和定量上展示了我们方法的最新方法，从而提供了对我们新颖的编辑功能的彻底分析。最后，我们证明我们的方法受益于在照片中对高光泽对象的影片虚拟插入。
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使用单视图2D照片仅集合，无监督的高质量多视图 - 一致的图像和3D形状一直是一个长期存在的挑战。现有的3D GAN是计算密集型的，也是没有3D-一致的近似;前者限制了所生成的图像的质量和分辨率，并且后者对多视图一致性和形状质量产生不利影响。在这项工作中，我们提高了3D GAN的计算效率和图像质量，而无需依赖这些近似。为此目的，我们介绍了一种表现力的混合明确隐式网络架构，与其他设计选择一起，不仅可以实时合成高分辨率多视图一致图像，而且还产生高质量的3D几何形状。通过解耦特征生成和神经渲染，我们的框架能够利用最先进的2D CNN生成器，例如Stylega2，并继承它们的效率和表现力。在其他实验中，我们展示了与FFHQ和AFHQ猫的最先进的3D感知合成。
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