Datawhale X 魔搭 AI夏令营 Task1 从零入门AI生图原理实践笔记

news2024/9/23 23:23:38

赛题内容

参赛者需在可图Kolors模型的基础上训练LoRA模型，生成无限风格，如水墨画风格、水彩风格、赛博朋克风格、日漫风格…
基于LoRA模型生成8张图片组成连贯故事，故事内容可自定义；基于8图故事，评估LoRA风格的美感度及连贯性。

样例：偶像少女养成日记

可图Kolors-LoRA风格故事挑战赛

baseline要点讲解(请配合Datawhale速通教程食用)

Step1 设置算例及比赛账号的报名和授权

开通阿里云PAI-DSW试用链接
在魔塔社区进行账号授权链接

需要注意的是新用户需要先注册和绑定阿里云账号

Step2 进行赛事报名并创建PAI实例

赛事链接：https://tianchi.aliyun.com/competition/entrance/532254
PAI实例：https://www.modelscope.cn/my/mynotebook/authorization

Step3 执行baseline

按照教程新建终端，粘贴命令回车执行，这一步是为了拉取远程的baseline文件，需要等待一段时间。

git lfs install
git clone https://www.modelscope.cn/datasets/maochase/kolors.git

拉取baseline后，可以在右侧文件中看到kolor文件夹，双击进入可以看到后缀.ipyhb的baseline文件，点击打开。

接下来执行运行环境的代码块，我们需要安装 Data-Juicer 和 DiffSynth-Studio

Data-Juicer：数据处理和转换工具，旨在简化数据的提取、转换和加载过程
DiffSynth-Studio：高效微调训练大模型工具

有些时候因为网络及代理的问题，环境的安装容易缺漏，建议多执行几次，代码不会重复安装

安装完成后，重启kernel，不重启容易爆显存影响baseline运行

接下来请依次执行下载数据集、数据处理

在这里留一个小问题：在模型训练之前，在数据集的处理上有没有更优的方法来让数据集更优质呢？是否需要进行一些转换、模块的引入及数据清洗呢？

接下来开始进行模型微调训练：

调参对于微调模型训练尤关重要，涉及到参数量、优化器类型、训练策略等等…一个好的参数配置可以让微调模型的效果出人意料。

在后面我会附上自己整理的 lora 调参参数介绍及 Stable Diffusion(SD) 的基础知识，感兴趣可以滑下文章尾部进行查看。

最后我们加载我们所微调的模型并进行输出

from diffsynth import ModelManager, SDXLImagePipeline
from peft import LoraConfig, inject_adapter_in_model
import torch

def load_lora(model, lora_rank, lora_alpha, lora_path):
    lora_config = LoraConfig(
        r=lora_rank,
        lora_alpha=lora_alpha,
        init_lora_weights="gaussian",
        target_modules=["to_q", "to_k", "to_v", "to_out"],
    )
    model = inject_adapter_in_model(lora_config, model)
    state_dict = torch.load(lora_path, map_location="cpu")
    model.load_state_dict(state_dict, strict=False)
return model

model_manager = ModelManager(torch_dtype=torch.float16, device="cuda",
                             file_path_list=[
"models/kolors/Kolors/text_encoder",
"models/kolors/Kolors/unet/diffusion_pytorch_model.safetensors",
"models/kolors/Kolors/vae/diffusion_pytorch_model.safetensors"
                             ])

pipe = SDXLImagePipeline.from_model_manager(model_manager)
pipe.unet = load_lora(
    pipe.unet,
    lora_rank=16,
    lora_alpha=2.0,
    lora_path="models/lightning_logs/version_0/checkpoints/epoch=0-step=500.ckpt"
)

调整prompt，设置你想要的图片风格，依次修改8张图片的描述

提示词也有一些讲究，比如优质的提示词、提示词的排序（越靠前的提示词影响比重越大）、提示词书写策略、Embedding 模型介入。这些对出图效果也同样重要。同样的，我也会在后面的介绍中讲到，让我们先继续跑baseline。

至此，微调训练和模型出图已经全部完成啦

Step4 进行赛题提交

将微调结果上传魔搭

执行代码后，将模型文件和示例图下载到本地

mkdir /mnt/workspace/kolors/output & cd
cp /mnt/workspace/kolors/models/lightning_logs/version_0/checkpoints/epoch=0-step=500.ckpt /mnt/workspace/kolors/output/
cp /mnt/workspace/kolors/1.jpg /mnt/workspace/kolors/output/

点击魔搭链接，创建模型，中文名称建议格式：队伍名称-可图Kolors训练-xxxxxx

在提交过程的中的基础模型，是指你在训练过程及后续复现时使用的底模类型。一般来说SD XL的实现精度会更高，在训练过程中需要同步设置SD XL，在初步跑通 baseline 时使用基础即可，博主在提交的时候是选用的SD2.1，可参考选用。

点击创建提交就完成啦！恭喜你已经顺利跑通了baseline。

记得完成后及时关闭你正在运行的实例，别让算力偷偷溜走了

别忘记打卡&在群里接龙！

lora 调参参数介绍及 SD 的基础知识点（拓展）

文生图基础知识介绍

文生图主要以SD系列基础模型为主，以及在其基础上微调的lora模型和人物基础模型等。

接下来，我们简单了解下提示词、lora、ComfyUI和参考图控制这些知识点。

提示词

提示词很重要，一般写法：主体描述，细节描述，修饰词，艺术风格，艺术家

反向prompt推荐（会更推荐使用英文 prompt，因为底层调用 sd 时是输入英文prompt的）:
提高出图质量正向prompt推荐: a highly detailed European style bed room,elegant atmosphere,rtx lighting,global illuminations,a sense of understated sophistication,8k resolution,high quality,photorealistic,highly detailed,

Lora

Stable Diffusion中的Lora（LoRA）模型是一种轻量级的微调方法，它代表了“Low-Rank Adaptation”，即低秩适应。Lora不是指单一的具体模型，而是指一类通过特定微调技术应用于基础模型的扩展应用。在Stable Diffusion这一文本到图像合成模型的框架下，Lora被用来对预训练好的大模型进行针对性优化，以实现对特定主题、风格或任务的精细化控制。

那我们 lora 训练的最终目的是什么呢？训练的本质在于找出当前训练集的最优解，优素材取决于不同角度、不同形态、灯光、图片质量。

在Tag类型上，需要包括主题、动作、主要特征、视角、光影效果等其他，如果在训练过程中对某一个特征不打Tag，则将成为固定模型特征。

ComfyUI

ComfyUI 是一个工作流工具，主要用于简化和优化 AI 模型的配置和训练过程。
在ComfyUI平台的前端页面上，用户可以基于节点/流程图的界面设计并执行AIGC文生图或者文生视频的pipeline。

参考图控制

ControlNet是一种用于精确控制图像生成过程的技术组件。它是一个附加到预训练的扩散模型（如Stable Diffusion模型）上的可训练神经网络模块。扩散模型通常用于从随机噪声逐渐生成图像的过程，而ControlNet的作用在于引入额外的控制信号，使得用户能够更具体地指导图像生成的各个方面（如姿势关键点、分割图、深度图、颜色等）。