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22 de janeiro de 2025

# Criando mundos com IA

O Spline apresenta o Spell, um modelo de IA que gera mundos 3D.

[Abrir o Spell](https://spell.spline.design)

O Spell foi feito para gerar cenas 3D inteiras, ou "mundos", a partir de uma imagem, em poucos minutos. Os mundos são coerentes com a imagem de entrada e são representados como um volume que pode ser renderizado com Gaussian Splatting (ou outros métodos, como NeRFs).

Pressione para interagir (GS feito com o Spell)

Imagem de entrada, vídeo gerado, volume gerado

## Recursos

Na essência, o Spell é um tipo de modelo de difusão capaz de gerar mundos 3D com uma consistência realista entre vários pontos de vista, numa grande variedade de categorias, incluindo pessoas, objetos, ambientes, personagens 3D e mais.

O modelo consegue renderizar imagens de um mesmo tema a partir de vários ângulos com alta precisão e riqueza de detalhes, além de gerar trajetórias de câmera controladas, sempre mantendo a coerência com a cena 3D.

Volumes gerados pelo Spell

Ele também consegue simular visualmente propriedades físicas dos materiais, como reflexos, refrações e rugosidade da superfície, e algumas propriedades de câmera, como a profundidade de campo, e até interseções entre câmera e objeto quando se tenta entrar nas superfícies.

O Spell prioriza a consistência física e procura se manter fiel à realidade, simulando as interseções da câmera com os objetos em vez de interpolar ou transformar para manter a fluidez visual. Exemplo: se a câmera entra numa parede, ele simula uma interseção real com a parede, em vez de transformar a parede em outra coisa.

Descobrimos que o modelo consegue extrapolar conhecimento muito bem entre categorias, em alguns casos produzindo bons resultados mesmo em situações bem distantes da distribuição inicial dos dados.

Ainda assim, há muito espaço para melhorar em qualidade e consistência, e já estamos trabalhando nisso. Nosso foco inicial foi descobrir a melhor abordagem para treinar o modelo e alcançar consistência entre vários ângulos para um conjunto amplo de categorias.

Vídeos gerados pelo Spell

## Treinamento

O Spell foi treinado com uma combinação de dados principalmente reais (capturados da vida real), complementados por dados sintéticos (dados 3D renderizados digitalmente).

Para os dados reais, montamos nosso próprio conjunto de dados extenso, capturando manualmente dados do mundo real durante um longo período em diferentes países.

Para os dados sintéticos, renderizamos objetos 3D com várias técnicas; em alguns casos, desenvolvemos nossos próprios pipelines de renderização e usamos ferramentas internas que já tínhamos criado ao construir o editor em tempo real do Spline. Também licenciamos modelos 3D de um marketplace 3D confiável, garantindo que estivessem aprovados para uso em treinamento de ML.

Não usamos nenhum dado de usuários do Spline no treinamento.

Gaussian splats gerados pelo Spell

## Volumes

Por enquanto, os resultados finais ou exportações do Spell podem ser um vídeo, uma sequência de imagens ou um volume (Gaussian Splatting).

Mas o Spell não depende de nenhuma técnica específica de renderização volumétrica, e também é possível converter a representação interna do volume numa malha usando qualquer técnica de reconstrução (ou um modelo de reconstrução).

## Uma nova era para o 3D

Acreditamos que isso representa um grande salto rumo a uma nova era de gráficos movidos por IA, com controle detalhado do resultado e interatividade. Esta é a primeira versão do modelo, e esperamos que a qualidade e a consistência melhorem ao longo do ano.

O treinamento do Spell continua, e planejamos lançar novos checkpoints do modelo com frequência.

Estamos animados para ver o que você vai criar com ele!

– Equipe Spline

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