Компания NVIDIA опубликовала исходные тексты системы машинного обучения SPADE (GauGAN), позволяющей синтезировать реалистичные пейзажи на основе грубых набросков, а также связанные с проектом нетренированные модели. Система была продемонстрирована в марте на конференции GTC 2019, но код был опубликован только вчера. Наработки открыты под свободной лицензией CC BY-NC-SA 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0), допускающей использование только в некоммерческих целях. Код написан на языке Python с применением фреймворка PyTorch.
Наброски оформляются в виде сегментированной карты, определяющей размещение примерных объектов на сцене. Характер генерируемых объектов задаётся при помощи цветовых меток. Например, голубая заливка преобразуется в небо, синяя в воду, тёмно зелёная в деревья, светло зелёная в траву, светло коричневая в камни, тёмно коричневая в горы, серая в снег, коричневая линия преобразуется в дорогу, а синяя линия в реку. Дополнительно на основе выбора эталонных изображений определяется общий стиль композиции и время суток. Предлагаемый инструмент для создания виртуальных миров может оказаться полезным широкому кругу специалистов, от архитекторов и планировщиков городской среды до разработчиков игр и ландшафтных дизайнеров.
Объекты синтезируются генеративно-состязательной нейронной сетью (GAN), которая на основе схематичной сегментированной карты создаёт реалистичные изображения, заимствуя детали из модели, предварительно обученной на нескольких миллионах фотоснимков. В отличие от ранее развиваемых систем синтеза изображений предложенный метод основан на применении адаптивного пространственного преобразования с последующей трансформацией на основе машинного обучения. Обработка сегментированной карты вместо семантической разметки позволяет добиться точного соответствия результата и контролировать стиль.
لتحقيق الواقعية، تتنافس شبكتان عصبيتان مع بعضهما البعض: المولد والتمييز. يقوم المولد بإنشاء صور بناءً على مزج عناصر صور حقيقية، ويقوم جهاز التمييز بتحديد الانحرافات المحتملة عن الصور الحقيقية. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل ردود الفعل، والتي على أساسها يبدأ المولد في تكوين عينات أفضل بشكل متزايد حتى يتوقف المُميِّز عن تمييزها عن العينات الحقيقية.
المصدر: opennet.ru