HeadGAP - 字节跳动推出的3D头像生成模型

HeadGAP是什么

HeadGAP是字节跳动和上海科技大学共同推出的3D头像生成模型，仅用少量图片快速生成逼真的3D头像。采用先验学习和个性化创建阶段的框架，基于大规模多视角动态数据集导出的3D头部先验信息。通过高斯Splatting自动解码网络和部分动态建模，结合身份共享编码与个性化潜在代码，HeadGAP实现了高保真度和可动画的3D头像，具有多视图一致性和稳定动画效果。

HeadGAP的主要功能

• 少样本学习：能从极少量的图片（甚至只有一张）中创建出逼真的3D头像。
• 高保真度：生成的3D头像具有照片级的渲染质量，细节丰富且真实。
• 动画鲁棒性：头像不仅在视觉上逼真，还能进行流畅的动画表现，适应不同的面部表情和动作。
• 个性化定制：通过先验学习和个性化阶段，能够根据用户的具体特征进行定制化处理。
• 多视角一致性：头像在不同视角下都能保持一致性，无论是正面、侧面还是斜视等。

HeadGAP的技术原理

• 先验学习阶段：在这个阶段，系统通过分析大规模多视角动态数据集中的3D头部模型，学习并提取头部的通用特征和形状先验。
• 高斯Splatting网络：基于高斯分布的自动解码器网络，能将3D头部数据分布表示为高斯原语的集合，捕捉头部的复杂几何结构。
• 身份共享编码与个性化潜在代码：采用共享编码来学习不同身份之间的共同特征，同时为每个个体生成个性化的潜在代码，以学习个体独特的属性。
• 部分动态建模：通过基于部件的建模方法，能对头像的各个部分进行动态调整，适应不同的面部表情和动作。

HeadGAP的项目地址

• 项目官网：headgap.github.io
• GitHub仓库：https://github.com/headgap/headgap.github.io
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2408.06019

如何使用HeadGAP

• 数据准备：准备少量目标人物的图片，图片可以是从不同角度拍摄的，HeadGAP能从多个视角学习人物的特征。
• 上传图片：将这些图片上传到HeadGAP系统中。可以访问官方网站或提供的API接口完成。
• 先验学习：系统将使用上传的图片进行先验学习，从大规模多视角动态数据集中提取3D头部的先验信息。
• 头像创建：基于学习到的先验信息，系统将进入头像创建阶段。在这个阶段，系统会生成一个初始的3D头像模型。

HeadGAP的应用场景

• 虚拟社交：在虚拟现实或增强现实社交平台中，用户可以用HeadGAP生成的3D头像作为自己的虚拟形象。
• 游戏开发：游戏开发者可以用HeadGAP技术为游戏角色创建逼真的3D头像，提升游戏的沉浸感和个性化体验。
• 电影和动画制作：电影或动画制作，HeadGAP可以生成或重建角色的面部特征，实现更加真实和生动的表演捕捉。
• 教育和培训：在模拟训练或教育软件中，HeadGAP可以用来创建逼真的虚拟教师或学员的头像，提高学习体验。