大家好，我是千与千寻，也可以叫我千寻哥，说起来，自从ChatGPT发布之后，我就开始焦虑，担心自己程序员的饭碗会不会哪天就被AIGC取代了。
有人说我是过度焦虑了，但是我总觉有点危机感肯定没有坏处。（结尾反转，hhh，希望你看下去！）
不过好家伙，还没等AIGC大模型完全替代程序员，我发现AIGC大模型又开始抢三维建模行业从业者的饭碗了…
OpenAI公司有整新活了，发布了模型应用shape-E，这个模型能干什么呢？千寻先卖个关子！先给大家介绍一种职业，3D建模师。
3D建模师，这个职业的工作内容是什么呢？
3D建模师，在工业界和游戏界里面的需求最多。通俗来说，就是将二维平面的人物形象进行三维建模的转换。啊这？说人话！我们直接用一个例子说明：
《哆啦A梦》人员合照2D版本
《哆啦A梦》人员合照3D版本
将平面的2D的动漫形象，转化为3D立体的手办，用于制作3D动漫大电影，这是在游戏与动漫里面的3D建模应用。
其实3D建模技术，更多的应用在工业届多一些，在前几年3D打印技术十分火爆的时候，就类似现在的ChatGPT的风口，在三维建模软件里面画好三维模型，直接通过3D打印机打印出来零件。3D建模技术的最佳应用之处就是3D打印。
3D的齿轮模型建模
通过以上的三维建模仿真，然后再接入3D打印机就可以实现齿轮零件的实际打印需求。而且现在3D打印技术已经飞入寻常百姓家了，所以有条件的，真的可以尝试一下，很有意思。
讲解完了2D转换为3D建模的实际效果，下面我们进入本文章的正题，OpenAI发布的这个shape-E算法模型。
这个模型的话，它能实现的功能的话包括两种。
一、输入文字描述来输出指定的三维模型图
我们先来看一下官方的生成例子
- 一个生日蛋糕
- 一个像树一样的椅子
- 一个正在跑步中的人
以下是官方提供生成的三维模型的合集图片。可以看到官方生成的模型效果还是很不错的。
千寻自己也测试了一些，给大家看看效果
- a red apple with green leaves
（一个带绿叶的苹果）
- a desk
（一张桌子）
- a silver gear
（一个银色的齿轮）
千寻测试的这几个“文字转3D模型”的测试用例都是相对简单一些的。
而且千寻发现，还是输入的text文字描述，最好还是英文句子，借助一下谷歌翻译，可以保证3D模型生成的效果更加漂亮、准确。
二、输入二维平面图输出指定的三维模型图
除了实现输出文字描述可以生成三维模型的图片，我们也可以通过输入3D模型的平面视角图片，生成3D模型，以下是一些简单的生成效果，供大家参考。
- 二维齿轮图片转三维模型
- 二维小狗图片转三维模型
- 二维建筑平面图片转三维模型
不仅如此，除了在Hugging Face社区可以进行直接的三维模型。
生成的三维模型的图片也是支持本地查看的，将三维模型的图片进行下载。
使用windows系统自带的3D画图就可以查看了，效果更好！
以上是shape-E的模型实现的最终效果，我们下面分析一下shape-E模型的工作原理。
三、模型工作原理
Shap-E 还是用到了潜空间扩散模型（Latent Diffusion）。
熟悉 Stable Diffusion 的小伙伴应该对于这个概念并不陌生，其实就是将一些高维信息，降维表示到一个特定的特征空间，然后再根据这些特征，做生成。
Shap-E 整体结构也是类似的 Encoder - Decoder 结构。
不过输入和输出变了，比如 Shap-E 的 Encoder 结构是这样的：
输入是点云模型，经过降维、交叉注意力层、Transformer等结构，最终获得一个 implicit MLP。
至于 Decoder 则采用 STF Rendering 进行渲染，同时加入了 CLIP 的 text embedding。
Shap-E 支持多模态，输入既可以是文字，也可以图片。
四、模型算法应用
项目地址：
https://github.com/openai/shap-e
算法部署并不复杂，Shap-E 只依赖于 CLIP。
（1）可以单独创建一个名为 shape 的虚拟环境
conda create -n shape python=3
（2）激活conda环境
conda activate shape
（3）然后安装好 CLIP 的一些依赖
conda install --yes -c pytorch pytorch=1.7.1 torchvision cudatoolkit=11.0
pip install ftfy regex tqdm
（4）进入 Shap-E 项目的根目录，pip 安装剩余依赖包
pip install -e .
shap_e/examples/sample_text_to_3d.ipynb 是文本描述生成三维模型的脚本代码。
shap_e/examples/sample_image_to_3d.ipynb 是二维平面图片生成三维模型的脚本代码。
五、千寻总结
写完这篇技术文，千寻的第一个想法就是，害，文章刚刚开始时候，有点贩卖焦虑了，就这！
就这生成效果，想要完全取代人家3D建模师，我觉得还是有很长的路要走的。
目前的生成算法存在的问题：
1.模型的推理时间较长，平均生成一次三维模型图片，耗时大约30S左右。
2.生成的三维模型，细节度不够，只能算是有一个大体的外部轮廓，动物的面部细节特征几乎是全部没有。
所以根本不用焦虑，但是还是要继续努力啊！
我是千与千寻，一个只讲干货的码农，我们下期见~
