這項(xiàng)由騰訊混元3D團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的突破性研究發(fā)表于2025年6月，代表了3D資產(chǎn)生成技術(shù)的重大飛躍。有興趣深入了解的讀者可以通過(guò)論文鏈接https://3d.hunyuan.tencent.com和GitHub項(xiàng)目https://github.com/Tencent/Hunyuan3D-2訪(fǎng)問(wèn)完整資料。

**一、從"能用"到"精美"：3D生成技術(shù)的新突破**

在過(guò)去幾年里，3D生成技術(shù)就像學(xué)會(huì)畫(huà)畫(huà)的孩子一樣，從最初的簡(jiǎn)單涂鴉逐漸進(jìn)步到能畫(huà)出基本形狀，而現(xiàn)在，騰訊混元3D 2.5的出現(xiàn)就像這個(gè)孩子忽然掌握了專(zhuān)業(yè)藝術(shù)家的技能，能夠創(chuàng)作出細(xì)節(jié)豐富、質(zhì)感逼真的藝術(shù)作品。

傳統(tǒng)的3D模型制作就像手工雕刻一件藝術(shù)品，需要專(zhuān)業(yè)技師花費(fèi)大量時(shí)間精心打磨每一個(gè)細(xì)節(jié)。而現(xiàn)在的AI生成技術(shù)則像是擁有了一位超級(jí)助手，你只需要給它一張照片，它就能為你"變出"一個(gè)完整的3D模型。但問(wèn)題在于，之前的這些AI助手雖然速度很快，但創(chuàng)作出的作品往往像是粗糙的半成品——形狀大致正確，但缺乏令人信服的細(xì)節(jié)和質(zhì)感。

騰訊的研究團(tuán)隊(duì)注意到了這個(gè)問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的3D生成模型就像是一個(gè)剛學(xué)會(huì)木工的新手，雖然能做出桌子的基本形狀，但表面粗糙不平，邊角也不夠銳利。更重要的是，這些模型在處理復(fù)雜物體時(shí)經(jīng)常"力不從心"——比如生成一只手時(shí)，手指數(shù)量可能不對(duì)，或者制作一個(gè)精密機(jī)械時(shí)，細(xì)小的零件會(huì)變得模糊不清。

混元3D 2.5的出現(xiàn)改變了這一切。這個(gè)新系統(tǒng)就像是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的工匠和一位材料專(zhuān)家的完美結(jié)合。它不僅能夠雕刻出極其精細(xì)的形狀細(xì)節(jié)，還能為這些形狀賦予逼真的材質(zhì)質(zhì)感。更令人驚喜的是，它采用了一種叫做"物理渲染"（PBR）的技術(shù)，這就像是給3D模型穿上了能夠正確反射光線(xiàn)的"智能外衣"，讓它們?cè)诓煌庹諚l件下都能呈現(xiàn)出真實(shí)的視覺(jué)效果。

**二、LATTICE：重新定義形狀生成的"超級(jí)大腦"**

如果把3D形狀生成比作雕塑創(chuàng)作，那么LATTICE就是混元3D 2.5配備的"超級(jí)雕塑師大腦"。這個(gè)新的形狀基礎(chǔ)模型就像是一位閱歷豐富的藝術(shù)大師，不僅見(jiàn)過(guò)成千上萬(wàn)種不同的物體，還掌握了精確把握每一個(gè)細(xì)微特征的技能。

LATTICE的"學(xué)習(xí)過(guò)程"可以用培養(yǎng)一位頂級(jí)工匠來(lái)類(lèi)比。想象一下，如果你要培養(yǎng)一位能夠制作精美工藝品的大師，你會(huì)怎么做？首先，你需要讓他觀(guān)察和學(xué)習(xí)大量高質(zhì)量的作品樣本；其次，你需要給他足夠強(qiáng)大的"大腦"來(lái)處理復(fù)雜信息；最后，你需要提供充足的練習(xí)時(shí)間和計(jì)算資源。LATTICE正是按照這樣的邏輯被"培養(yǎng)"出來(lái)的。

研究團(tuán)隊(duì)為L(zhǎng)ATTICE準(zhǔn)備了規(guī)模龐大的高質(zhì)量3D數(shù)據(jù)集，這就像是為藝術(shù)學(xué)徒準(zhǔn)備了一個(gè)巨大的博物館，里面收藏著各種精美的雕塑作品。更關(guān)鍵的是，他們將模型的參數(shù)規(guī)模擴(kuò)大到了100億個(gè)，這相當(dāng)于大幅提升了這位"數(shù)字工匠"的"大腦容量"。通過(guò)大規(guī)模的計(jì)算訓(xùn)練，LATTICE學(xué)會(huì)了如何準(zhǔn)確捕捉和重現(xiàn)物體的每一個(gè)細(xì)節(jié)特征。

這種"規(guī)?；?xùn)練"的效果是顯著的。就像一位練習(xí)了數(shù)萬(wàn)小時(shí)的鋼琴家能夠演奏出細(xì)膩動(dòng)人的音樂(lè)一樣，LATTICE現(xiàn)在能夠生成出接近手工制作水準(zhǔn)的3D形狀。無(wú)論是人物手指的正確數(shù)量和自然彎曲，還是自行車(chē)車(chē)輪的精密輻條結(jié)構(gòu)，甚至是復(fù)雜場(chǎng)景中小物件的準(zhǔn)確呈現(xiàn)，LATTICE都能處理得游刃有余。

更令人驚喜的是，LATTICE在處理形狀邊緣時(shí)展現(xiàn)出了卓越的平衡能力。傳統(tǒng)的生成模型往往面臨一個(gè)兩難選擇：要么生成銳利的邊緣但表面粗糙，要么獲得光滑的表面但邊緣模糊。LATTICE就像是一位既能雕刻精細(xì)線(xiàn)條又能打磨光滑表面的全能工匠，完美解決了這個(gè)長(zhǎng)期困擾業(yè)界的技術(shù)難題。

為了提高實(shí)際應(yīng)用的效率，研究團(tuán)隊(duì)還為L(zhǎng)ATTICE配備了"快速作業(yè)"技術(shù)，包括引導(dǎo)技術(shù)和步驟蒸餾技術(shù)。這就像是給工匠配備了更高效的工具和簡(jiǎn)化的作業(yè)流程，在保證質(zhì)量的同時(shí)大幅提升了工作速度。

**三、革命性材質(zhì)生成：讓虛擬世界更加真實(shí)**

如果說(shuō)LATTICE負(fù)責(zé)塑造物體的"骨架"，那么混元3D 2.5的材質(zhì)生成系統(tǒng)就是為這些骨架穿上"真實(shí)皮膚"的魔法師。這個(gè)材質(zhì)生成框架的工作原理就像是一位既懂得材料科學(xué)又精通視覺(jué)藝術(shù)的專(zhuān)家，能夠?yàn)槊總€(gè)3D物體量身定制最合適的表面材質(zhì)。

傳統(tǒng)的3D貼圖就像是給雕塑簡(jiǎn)單地涂上顏色，雖然能讓物體看起來(lái)不再單調(diào)，但缺乏真實(shí)世界中材質(zhì)的復(fù)雜特性。比如，真實(shí)世界中的金屬表面會(huì)呈現(xiàn)出特有的反光特性，布料會(huì)展現(xiàn)出柔和的漫反射效果，而塑料表面則介于兩者之間?；煸?D 2.5采用的PBR（基于物理的渲染）技術(shù)就像是掌握了材料物理學(xué)的藝術(shù)家，能夠準(zhǔn)確模擬這些不同材質(zhì)在光線(xiàn)照射下的真實(shí)表現(xiàn)。

這個(gè)材質(zhì)生成系統(tǒng)的核心創(chuàng)新在于它的"多通道協(xié)同工作"機(jī)制?？梢园堰@個(gè)過(guò)程想象成一個(gè)專(zhuān)業(yè)的化妝團(tuán)隊(duì)為演員化妝：一個(gè)人負(fù)責(zé)打底色（反照率），一個(gè)人負(fù)責(zé)調(diào)整光澤度（粗糙度），還有一個(gè)人負(fù)責(zé)添加金屬質(zhì)感（金屬度）。但關(guān)鍵在于，這三個(gè)人必須完美配合，確保最終效果的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，之前的多通道生成方法就像是三個(gè)化妝師各自為政，雖然每個(gè)人的手藝都不錯(cuò)，但最終效果往往不夠協(xié)調(diào)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，他們開(kāi)發(fā)了一種"共享注意力機(jī)制"，這就像是讓三個(gè)化妝師通過(guò)一面特殊的鏡子實(shí)時(shí)觀(guān)察彼此的工作進(jìn)度，確保每個(gè)步驟都與其他步驟完美配合。

具體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)首先分析參考圖像中的材質(zhì)信息，就像是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的材料專(zhuān)家仔細(xì)觀(guān)察待復(fù)制的樣品。然后，它會(huì)同時(shí)生成三種不同的材質(zhì)圖：反照率圖負(fù)責(zé)描述物體的基本顏色，粗糙度圖決定表面的光滑程度，金屬度圖則確定材質(zhì)的金屬特性。這三張圖必須在空間上精確對(duì)應(yīng)，就像拼圖的不同圖層必須完美重合一樣。

為了確保材質(zhì)與幾何形狀的完美配合，研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了一套"雙階段分辨率提升策略"。第一階段就像是用中等精度的畫(huà)筆打底，確保整體布局正確；第二階段則像是用精細(xì)畫(huà)筆添加細(xì)節(jié)，通過(guò)"放大訓(xùn)練"技術(shù)讓模型學(xué)會(huì)處理高分辨率的精細(xì)紋理。這種漸進(jìn)式的方法既保證了訓(xùn)練效率，又實(shí)現(xiàn)了最終的高質(zhì)量輸出。

在實(shí)際應(yīng)用中，這個(gè)材質(zhì)生成系統(tǒng)能夠處理高達(dá)768×768分辨率的圖像，并且通過(guò)UniPC采樣器實(shí)現(xiàn)高效生成。整個(gè)過(guò)程就像是一位技藝精湛的工匠，不僅速度快，而且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

**四、技術(shù)細(xì)節(jié)：雙管齊下的完美協(xié)作**

混元3D 2.5的整體架構(gòu)就像是一個(gè)分工明確的工作坊，其中有兩個(gè)主要的工作站：形狀生成工作站和材質(zhì)制作工作站。這種分離式設(shè)計(jì)的好處在于，每個(gè)工作站都能專(zhuān)注于自己最擅長(zhǎng)的任務(wù)，同時(shí)兩者之間又能無(wú)縫協(xié)作。

當(dāng)用戶(hù)提供一張圖片時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，這個(gè)過(guò)程就像是為照片"凈化"背景，去除可能干擾的元素，并調(diào)整到最適合處理的尺寸。這一步看似簡(jiǎn)單，但對(duì)后續(xù)處理質(zhì)量有著關(guān)鍵影響，就像烹飪前準(zhǔn)備食材一樣重要。

接下來(lái)，LATTICE模型開(kāi)始發(fā)揮作用。它接收處理后的圖像信息，就像是一位雕塑師仔細(xì)研究參考圖紙，然后開(kāi)始在數(shù)字空間中"雕刻"出對(duì)應(yīng)的3D形狀。這個(gè)過(guò)程中，LATTICE會(huì)綜合考慮圖像中的各種視覺(jué)線(xiàn)索：物體的輪廓、陰影信息、透視關(guān)系等，最終生成一個(gè)幾何精確、細(xì)節(jié)豐富的3D網(wǎng)格模型。

形狀生成完成后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行后處理，提取法線(xiàn)貼圖、UV映射等關(guān)鍵信息。這就像是為雕塑品準(zhǔn)備"技術(shù)圖紙"，記錄每個(gè)表面的朝向和紋理映射關(guān)系，為后續(xù)的材質(zhì)應(yīng)用提供精確的幾何信息。

材質(zhì)生成階段的工作更像是精密的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行三個(gè)并行的"生成引擎"，分別負(fù)責(zé)創(chuàng)建反照率、粗糙度和金屬度貼圖。這三個(gè)引擎通過(guò)共享的注意力機(jī)制保持同步，確保生成的材質(zhì)貼圖在空間上完全對(duì)齊。

為了提升材質(zhì)與幾何的配合度，系統(tǒng)采用了"3D感知旋轉(zhuǎn)位置編碼"技術(shù)。這種技術(shù)就像是給每個(gè)材質(zhì)生成引擎配備了一個(gè)高精度的"GPS導(dǎo)航系統(tǒng)"，讓它們始終知道自己正在處理的是3D模型的哪個(gè)部分，從而能夠生成空間一致性更好的材質(zhì)效果。

在推理階段，系統(tǒng)支持多視角圖像的高分辨率生成，最高可達(dá)768×768像素。通過(guò)UniPC采樣器的加速，整個(gè)生成過(guò)程在保證質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)用級(jí)別的速度。最終輸出的3D模型不僅幾何精確，材質(zhì)真實(shí)，而且可以直接用于各種下游應(yīng)用，如游戲開(kāi)發(fā)、影視制作、虛擬現(xiàn)實(shí)等。

**五、性能表現(xiàn)：全面超越現(xiàn)有技術(shù)**

為了驗(yàn)證混元3D 2.5的實(shí)際效果，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了全面的對(duì)比測(cè)試，就像是組織了一場(chǎng)"3D生成技術(shù)奧運(yùn)會(huì)"，讓不同的模型在同樣的任務(wù)上一較高下。

在形狀生成的比賽中，混元3D 2.5面對(duì)的對(duì)手包括開(kāi)源界的知名選手如Michelangelo、Craftsman 1.5、Trellis，以及幾個(gè)匿名的商業(yè)模型。比賽規(guī)則很簡(jiǎn)單：給定同樣的輸入圖像，看誰(shuí)能生成最準(zhǔn)確、最詳細(xì)的3D形狀。

評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)采用了多個(gè)維度的打分系統(tǒng)。ULIP和Uni3D這兩個(gè)評(píng)判系統(tǒng)就像是專(zhuān)業(yè)的裁判，它們會(huì)從圖像相似度和文本描述匹配度等角度給每個(gè)生成結(jié)果打分。結(jié)果顯示，混元3D 2.5在大部分指標(biāo)上都取得了最高分，特別是在Uni3D-T和Uni3D-I評(píng)分中表現(xiàn)突出。

但更重要的是視覺(jué)效果的直觀(guān)對(duì)比。研究團(tuán)隊(duì)展示的對(duì)比圖就像是一場(chǎng)"看圖說(shuō)話(huà)"的測(cè)試，結(jié)果一目了然。當(dāng)其他模型生成的機(jī)器人還是粗糙的"積木拼裝"效果時(shí)，混元3D 2.5已經(jīng)能夠準(zhǔn)確刻畫(huà)出機(jī)甲的每一個(gè)零件細(xì)節(jié)。當(dāng)其他模型處理人物角色時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)"手指混亂"的問(wèn)題，混元3D 2.5卻能保證每根手指都清晰可見(jiàn)且比例正確。

在材質(zhì)生成的比賽中，混元3D 2.5同樣表現(xiàn)出色。研究團(tuán)隊(duì)使用了五個(gè)不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量材質(zhì)質(zhì)量：FID評(píng)分衡量整體視覺(jué)質(zhì)量，CLIP-FID評(píng)分關(guān)注語(yǔ)義一致性，LPIPS評(píng)分檢查細(xì)節(jié)保真度，CMMD評(píng)分評(píng)估多樣性，CLIP-I評(píng)分測(cè)試與輸入圖像的匹配度。

在所有這些指標(biāo)上，混元3D 2.5都取得了最佳成績(jī)。特別值得注意的是，它在CLIP-FID指標(biāo)上的得分是23.97，明顯優(yōu)于其他方法的26.86-33.54分。這就像是在攝影比賽中，當(dāng)其他選手的作品還停留在"看得清楚"的水平時(shí)，混元3D 2.5已經(jīng)達(dá)到了"專(zhuān)業(yè)攝影師"的標(biāo)準(zhǔn)。

更直觀(guān)的對(duì)比來(lái)自用戶(hù)研究結(jié)果。研究團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了真實(shí)用戶(hù)對(duì)不同方法生成的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果就像是觀(guān)眾投票選出最喜歡的表演者。在圖像到3D轉(zhuǎn)換任務(wù)中，混元3D 2.5獲得了72%的用戶(hù)偏好率，這個(gè)數(shù)字是排名第二的商業(yè)模型的9倍之多。在文本到3D轉(zhuǎn)換任務(wù)中，它同樣獲得了超過(guò)50%的用戶(hù)支持率。

這些數(shù)字背后的意義很簡(jiǎn)單：當(dāng)普通用戶(hù)面對(duì)不同方法生成的3D模型時(shí)，他們會(huì)毫不猶豫地選擇混元3D 2.5的結(jié)果，因?yàn)樗雌饋?lái)更真實(shí)、更精細(xì)、更符合期望。

**六、技術(shù)影響與未來(lái)展望**

混元3D 2.5的意義遠(yuǎn)不止于技術(shù)指標(biāo)的提升，它更像是開(kāi)啟了3D內(nèi)容創(chuàng)作的新紀(jì)元。在過(guò)去，制作一個(gè)高質(zhì)量的3D模型需要專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間，現(xiàn)在只需要幾分鐘就能得到令人滿(mǎn)意的結(jié)果。這種效率的提升不亞于從手工抄寫(xiě)到印刷術(shù)的革命性變化。

對(duì)于游戲開(kāi)發(fā)行業(yè)來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)就像是為開(kāi)發(fā)者配備了一個(gè)"超級(jí)美工助手"。獨(dú)立游戲開(kāi)發(fā)者不再需要為缺乏美術(shù)資源而苦惱，他們可以輕松創(chuàng)建出媲美大型游戲工作室的精美3D資產(chǎn)。這將極大降低游戲開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，讓更多創(chuàng)意得以實(shí)現(xiàn)。

在影視制作領(lǐng)域，混元3D 2.5的價(jià)值同樣顯著。概念設(shè)計(jì)師可以快速將創(chuàng)意草圖轉(zhuǎn)化為立體模型，導(dǎo)演可以在前期制作階段就看到接近最終效果的3D預(yù)覽。這種快速原型制作能力將大大加速影視項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)周期。

對(duì)于電商和在線(xiàn)零售業(yè)務(wù)，這項(xiàng)技術(shù)提供了全新的商品展示可能性。商家只需要提供商品的平面照片，就能自動(dòng)生成360度可旋轉(zhuǎn)的3D展示模型，為消費(fèi)者提供更直觀(guān)的購(gòu)物體驗(yàn)。這種"所見(jiàn)即所得"的展示方式將顯著提升在線(xiàn)購(gòu)物的用戶(hù)體驗(yàn)。

在教育和培訓(xùn)領(lǐng)域，混元3D 2.5也展現(xiàn)出巨大潛力。教師可以輕松將教材中的圖片轉(zhuǎn)化為3D模型，為學(xué)生提供更直觀(guān)的學(xué)習(xí)材料。醫(yī)學(xué)院的學(xué)生可以通過(guò)3D模型更好地理解人體結(jié)構(gòu)，工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以近距離觀(guān)察機(jī)械零件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)。

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用將是混元3D 2.5的另一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景。高質(zhì)量的3D資產(chǎn)是構(gòu)建沉浸式虛擬世界的基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的3D建模成本往往是VR/AR項(xiàng)目的主要瓶頸?；煸?D 2.5的出現(xiàn)將大大降低VR/AR內(nèi)容制作的成本和難度。

從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，混元3D 2.5代表的不僅僅是性能的提升，更是技術(shù)路線(xiàn)的驗(yàn)證。它證明了通過(guò)大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練和模型擴(kuò)展確實(shí)能夠在3D生成領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。這為未來(lái)的研究指明了方向：繼續(xù)擴(kuò)大模型規(guī)模、豐富訓(xùn)練數(shù)據(jù)、優(yōu)化訓(xùn)練方法。

展望未來(lái)，3D生成技術(shù)還有巨大的發(fā)展空間。下一步的目標(biāo)可能包括支持更復(fù)雜的場(chǎng)景生成、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互式編輯、集成物理仿真能力等。隨著計(jì)算資源的不斷提升和算法的持續(xù)優(yōu)化，我們有理由相信，在不久的將來(lái)，任何人都能夠輕松創(chuàng)建出電影級(jí)質(zhì)量的3D內(nèi)容。

說(shuō)到底，混元3D 2.5的真正價(jià)值在于它讓3D創(chuàng)作變得民主化。就像智能手機(jī)讓攝影變得普及一樣，這項(xiàng)技術(shù)正在讓3D內(nèi)容創(chuàng)作從專(zhuān)業(yè)工作室走向普通用戶(hù)。當(dāng)每個(gè)人都能輕松創(chuàng)建高質(zhì)量的3D內(nèi)容時(shí)，我們將迎來(lái)一個(gè)更加豐富多彩的數(shù)字世界。這不僅僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是創(chuàng)意表達(dá)方式的革命。無(wú)論你是專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師還是普通用戶(hù)，無(wú)論你是想要制作游戲資產(chǎn)還是只是想把心愛(ài)的寵物照片變成3D模型，混元3D 2.5都為你提供了前所未有的可能性。

Q&A

Q1：混元3D 2.5相比之前的版本有什么重大改進(jìn)？ A：主要有兩大突破：一是新的LATTICE形狀生成模型，參數(shù)規(guī)模達(dá)到100億，能生成極其精細(xì)的形狀細(xì)節(jié)，連手指數(shù)量、自行車(chē)輻條這樣的細(xì)節(jié)都能準(zhǔn)確呈現(xiàn)；二是支持PBR物理渲染的材質(zhì)生成，能同時(shí)創(chuàng)建反照率、粗糙度、金屬度貼圖，讓3D模型在不同光照下都呈現(xiàn)真實(shí)效果。

Q2：普通用戶(hù)能使用混元3D 2.5嗎？需要什么技術(shù)基礎(chǔ)？ A：根據(jù)論文顯示，用戶(hù)只需要提供一張圖片就能生成完整的3D模型，整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)化的，不需要專(zhuān)業(yè)的3D建模知識(shí)。不過(guò)目前主要面向?qū)I(yè)開(kāi)發(fā)者和企業(yè)用戶(hù)，普通消費(fèi)者可能需要等待更易用的產(chǎn)品化版本。

Q3：混元3D 2.5生成一個(gè)3D模型需要多長(zhǎng)時(shí)間？ A：論文中提到通過(guò)引導(dǎo)技術(shù)和步驟蒸餾技術(shù)大幅提升了生成速度，并使用UniPC采樣器加速處理，但具體的生成時(shí)間論文中沒(méi)有明確說(shuō)明。從技術(shù)描述來(lái)看，相比傳統(tǒng)手工建模的數(shù)周時(shí)間，現(xiàn)在應(yīng)該能在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成。