LHM

LHM – 阿里通义开源的单图生成可动画3D人体模型

LHM（Large Animatable Human Reconstruction Model）是阿里巴巴通义实验室开发的一款创新性产品，旨在通过单张图像重建可动画化的3D人体模型。该模型基于多模态Transformer架构，巧妙地结合了3D几何特征与2D图像特征，采用注意力机制以保留服装的几何形状和纹理细节，并引入头部特征金字塔编码方案以提升面部细节的恢复能力。LHM以3D高斯点云（Gaussian Splatting）形式呈现重建的3D模型，支持实时渲染和姿态控制动画，能够在几秒钟内生成高质量的可动画化3D人体模型，特别适合于增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等沉浸式应用场景。

LHM是什么

LHM（Large Animatable Human Reconstruction Model）是由阿里巴巴通义实验室推出的一种技术，能够通过单张图片快速重建可动画的3D人体模型。该模型依托多模态Transformer架构，融合了3D几何与2D图像特征，利用注意力机制确保服装的几何形状和细节纹理得到良好保留。此外，LHM还创新性地设计了一个头部特征金字塔编码方案，以增强面部细节的恢复能力。通过3D高斯点云形式进行表示，LHM不仅支持实时渲染，还能实现姿态控制动画，快速生成高质量的3D人体模型，非常适合用于AR/VR等沉浸式应用。

LHM的主要功能

• 快速重建：能够在几秒钟内将单张图像转换为可动画化的3D模型，无需复杂的后期处理。
• 高保真细节：精准保留服装纹理和面部细节等重要信息，生成的3D模型质量极高。
• 实时动画：支持基于姿态控制的实时动画渲染，适合各种沉浸式应用场景（如AR/VR）。
• 泛化能力强：在开放环境下表现优异，能够适应多样化的场景和姿态。

LHM的技术原理

• 多模态Transformer架构：将3D几何特征（从SMPL-X模板提取的表面点）与2D图像特征（由预训练的视觉Transformer获取）相结合，有效地处理几何与视觉信息。特别针对头部区域设计的多尺度特征提取方案，能够增强面部细节的恢复表现。
• 3D高斯点云表示：采用3D高斯点云（Gaussian Splatting）方式表示3D模型，确保实时、高质量的渲染效果。模型直接预测高斯点云的参数（如位置、旋转、缩放、颜色等），实现从输入图像到3D模型的快速转换。
• 自监督学习：通过大规模视频数据进行训练，利用渲染损失和正则化项优化模型，避免了对稀缺3D扫描数据的依赖。在训练过程中，采用“尽可能接近”和“尽可能接近球形”的正则化项，以保持3D模型的几何合理性。
• 实时动画支持：基于SMPL-X骨架参数将重建的3D模型变形至目标姿态，支持实时姿态控制动画。整个重建与动画化的过程可以在一次前向传播中完成，非常适合实时应用。

LHM的项目地址

• 项目官网：https://lingtengqiu.github.io/LHM/
• GitHub仓库：https://github.com/aigc3d/LHM
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2503.10625
• 在线体验Demo：https://huggingface.co/spaces/DyrusQZ/LHM

LHM的应用场景

• 虚拟现实（VR）和增强现实（AR）：能够快速将图像转换为可动画的3D虚拟角色，增强用户的沉浸体验和交互乐趣。
• 游戏开发：快速生成高质量的3D角色模型，支持实时动画，有效提升开发效率和游戏体验。
• 影视制作：在特效和动画电影制作中，快速生成角色模型，显著提高制作效率和质量。
• 社交媒体和内容创作：用户可以生成3D虚拟形象用于社交平台，创作者能够迅速生成3D角色以满足短视频等需求。
• 教育和培训：创建虚拟教师或助教用于在线教育，生成3D模型以支持医疗、军事等领域的模拟训练。

常见问题

• 如何使用LHM进行3D模型重建？：用户需提供一张图像，LHM会在几秒内生成可动画的3D模型，具体操作可参考官网提供的指南。
• LHM支持哪些操作系统？：LHM为基于云端的应用，用户可通过浏览器访问，无需特定操作系统支持。
• 生成的3D模型可以用于哪些平台？：生成的3D模型适用于AR/VR应用、游戏引擎、影视制作等多种平台。
• 是否需要专业知识才能使用LHM？：LHM设计为用户友好，普通用户也能轻松上手，相关的操作说明将会提供。