8月11日,昆侖萬維SkyWork AI技術發(fā)布周正式啟動。8月11日至8月15日,每天發(fā)布一款新模型,連續(xù)五天,覆蓋多模態(tài)AI核心場景的前沿模型。
DeepMind在一周前為社區(qū)帶來了交互式世界模型的重大更新Genie 3,實現(xiàn)了交互式實時長序列生成,讓世界模型備受關注,然而Genie 3并沒有開源,讓大家只能猜測這樣的世界模型該如何實現(xiàn)。
8月12日,昆侖萬維為大家?guī)砹俗匝惺澜缒P蚆atrix系列中Matrix-Game交互世界模型的升級版本——「Matrix-Game 2.0」,同樣實現(xiàn)了通用場景下的交互式實時長序列生成的世界模型。并且為促進交互式世界模型領域的發(fā)展,Matrix-Game 2.0全面開源,是業(yè)內(nèi)首個在通用場景上實現(xiàn)實時長序列交互式生成的世界模型開源方案。
「Matrix-Game 2.0」在實時生成和長序列能力上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。相較于上一版本,2.0版本更加側重低延遲、高幀率的長序列交互性能,能夠以25 FPS的速度,在多種復雜場景中穩(wěn)定生成連續(xù)視頻內(nèi)容,且生成時長可擴展至分鐘級,大幅提升了連貫性與實用性。
在推理速度顯著提升的同時,模型依然保持了對物理規(guī)律與場景語義的精準理解,支持用戶通過簡單指令,自由探索、操控并實時構建結構清晰、細節(jié)豐富、規(guī)則合理的虛擬環(huán)境。
這使得「Matrix-Game 2.0」不僅打破了內(nèi)容生成與交互之間的壁壘,也為虛擬人、游戲引擎、具身智能等前沿應用打開了新的可能,為構建通用虛擬世界提供了強有力的技術基座。
01
模型架構
「Matrix-Game 2.0」提出了一種全新的視覺驅(qū)動交互世界建模方案,徹底擺脫了傳統(tǒng)依賴語言提示的生成模式,專注于通過視覺理解和物理規(guī)律學習來構建虛擬世界。
與主流依賴文本語義的模型不同,「Matrix-Game 2.0」避免了語言先驗可能帶來的語義偏置,轉而關注圖像中的空間結構和動態(tài)模式,從而更真實、更準確地理解和生成虛擬世界。
基礎模型架構
「Matrix-Game 2.0」采用圖像為中心的感知與生成機制:
1、3D Causal VAE 壓縮結構:通過三維因果變分自編碼器實現(xiàn)空間和時間維度的高效壓縮,提升建模效率與生成能力。
2、多模態(tài)擴散 Transformer (DiT):結合視覺編碼器與用戶動作指令,逐幀生成物理合理的動態(tài)視覺序列,并通過 3D VAE 解碼成完整視頻。
3、用戶交互控制:借鑒GameFactory與Genie系列的控制設計框架,引入“動作模塊”,實現(xiàn)用戶與生成世界之間的交互操作。
實時自回歸視頻生成
「Matrix-Game 2.0」基于Self-Forcing訓練策略,通過創(chuàng)新的自回歸擴散生成機制克服了傳統(tǒng)雙向擴散模型的延遲和誤差累積問題:
1、因果擴散模型訓練:將雙向擴散模型蒸餾為因果模型,使用基礎模型初始化生成器,并構建小規(guī)模數(shù)據(jù)集,通過近似ODE軌跡進行訓練,穩(wěn)定自回歸擴散過程。通過歷史幀條件生成當前幀,減少因依賴未來幀而導致的時序延遲。
2、分布匹配蒸餾(DMD):通過最小化與基礎模型之間的分布差異,引導學生模型學習生成高質(zhì)量視頻幀,對齊訓練與推理階段的分布,顯著緩解誤差積累問題。
3、KV 緩存機制:引入鍵值緩存機制(KV-Cache),顯著提升長視頻生成的效率和一致性。該機制通過維護固定長度的注意力上下文,實現(xiàn)無縫滾動生成,支持無限時長的視頻輸出,解決了訓練與推理場景下上下文不一致的問題。基于此實現(xiàn)長時視頻的高效生成而無需重復計算,單 GPU 上可實現(xiàn) 25 FPS 實時生成。
「Matrix-Game 2.0」能夠生成跨場景的長時視頻,保持動作和視覺的時序一致性,并且支持用戶在交互過程中的連續(xù)指令輸入,使其成為游戲內(nèi)容創(chuàng)作、虛擬現(xiàn)實和智能交互系統(tǒng)的理想解決方案。這一方案將可控性、靈活性與效率相結合,推動高質(zhì)量視頻生成技術邁向更廣泛的實時應用場景。
例如在一些無約束、不可控的真實場景,「Matrix-Game 2.0」可根據(jù)用戶輸入的任意控制指令(如鍵盤的 W/A/S/D 方向鍵、鼠標用于視角移動),生成對應的交互世界視頻,支持角色的前后左右移動以及視角變換等動態(tài)行為。
在GTA游戲場景、Minecraft和神廟逃亡游戲場景中,「Matrix-Game 2.0」也支持鍵盤與鼠標操作,并且能夠生成真實感更強、符合物理邏輯的可交互視頻。
02
三大核心創(chuàng)新突破了傳統(tǒng)模型的瓶頸
現(xiàn)有交互式世界模型普遍面臨數(shù)據(jù)瓶頸、實時性不足、生成序列較短等挑戰(zhàn)。「Matrix-Game 2.0」通過三大核心創(chuàng)新突破了傳統(tǒng)模型的瓶頸:
1、構建了基于Unreal Engine和GTA5的可擴展數(shù)據(jù)生產(chǎn)管線,生產(chǎn)約1350小時高質(zhì)量交互式視頻數(shù)據(jù),提供豐富動作覆蓋。
2、在1.3B小模型基礎上設計了動作條件控制模塊,支持幀級鍵盤與鼠標交互輸入;并采用少步長自回歸擴散模型實現(xiàn)實時長序列視頻生成,在單個GPU上可達25 FPS的生成速度。
3、基于領先的架構設計和大量不同領域的高質(zhì)量數(shù)據(jù)訓練,實現(xiàn)了在多個任務上的領先模型:
(1)Matrix-Game Uni:支持在各種風格的靜態(tài)真實場景下,進行自由的探索;
(2)Matrix-Game TempleRun:提供在神廟逃亡世界中進行擬真游戲的能力,具有精確的游戲指令指令響應能力;
(3)Matrix-Game GTA:支持在GTA場景中模擬車輛運作,和前兩者不同的點在于,GTA模型模擬的世界是一個動態(tài)場景,場景內(nèi)的物體有自身的運動軌跡。
當前,「Matrix-Game 2.0」具備三大核心優(yōu)勢:
1、高幀率實時交互長序列生成:支持前后左右移動和視角轉動,用戶可通過指令操控角色在場景中自由行動,系統(tǒng)以25 FPS實時生成連續(xù)畫面,單次交互可生成分鐘級別長交互視頻,動作自然流暢,響應精準。
2、多場景泛化能力:模型具備出色的跨域適應性,不僅適用于特定任務場景,還支持多種風格與環(huán)境的模擬,包括城市、野外等空間類型,以及真實、油畫等視覺風格。
3、增強的物理一致性:對物理規(guī)則的理解進一步提升,角色在面對臺階、障礙物等復雜地形時,能夠展現(xiàn)出符合物理邏輯的運動行為,提升沉浸感與可控性。
那么接下來我們看看「Matrix-Game 2.0」在生成長視頻上的能力以及效果:
03
開源世界模型,昆侖萬維領跑空間智能研究
以谷歌Genie 3等為代表的世界模型,已經(jīng)為我們描繪了一個激動人心的未來藍圖。它向我們展示了AI不再僅僅是內(nèi)容生成器,而是可以構建和模擬世界的“造物主”。隨著AI技術的不斷進步,我們有理由相信,世界模型將成為我們理解世界、創(chuàng)造未來、并最終實現(xiàn)通用人工智能的關鍵基礎設施。
昆侖萬維作為中國領先的人工智能科技公司,不僅打造出天工語言大模型、天工多模態(tài)大模型、SWE代碼大模型、Agent大模型、視頻大模型、音樂大模型、音頻大模型等模型底座矩陣,還推出了火爆全球的AIGC產(chǎn)品,如Skywork超級智能體、Mureka等。
布局世界模型,是邁向具身智能與高級空間推理的下一前沿。如今,昆侖萬維Matrix系列世界模型的持續(xù)迭代與開源,代表了中國空間智能方向研究和應用的新里程碑。我們相信,「Matrix-Game 2.0」將為具身智能體訓練與數(shù)據(jù)生成、虛擬游戲世界快速搭建、影視與元宇宙內(nèi)容生產(chǎn)等領域帶來變革行影響。
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