MIMO – 阿里智能研究院推出的可控角色AI视频合成框架

一、MIMO AI工具基本介绍

MIMO是由阿里智能研究院推出的可控角色AI视频合成框架。在AI工具的大家庭中，它犹如一颗新星，有着独特的定位。它并非像一些通用的AI绘画工具、问答工具等，而是专注于AI视频合成这一特定领域。具体而言，它基于空间分解建模技术，像一位睿智的解码者，能够将2D视频转换为3D空间代码。这就如同把平面的图纸变成了可操作的立体模型，从而实现对视频中角色、动作和场景的精确控制。

以电影制作中的某个片段为例，如果想要在一个既有场景中加入一个新的角色并且精确控制这个角色的外观、动作等，MIMO AI就可以大显身手。它可以将原视频按照其框架原理分解，对角色进行重新塑造并与既有场景近乎完美地融合。从应用范围来看，MIMO AI也十分广泛，它能够处理任意角色的合成，即使该角色没有出现在训练数据集中，它也可以生成。这就好比一个万能的创作机器，可以随心所欲地生成创作者脑海中的形象。同时，它还能适应新颖的3D动作，并且让角色与真实世界场景自然地交互，像是角色本就存在于这个场景之中。例如在虚拟现实场景或者游戏开发场景中，它能提供逼真的动态交互角色，这种交互涵盖了角色对真实场景中的遮挡、物体交互等，极大地增强了场景的真实性和可操作性。

二、MIMO AI的功能特点

（一）多样的可控元素

1. 可控角色合成 MIMO AI赋予用户掌控视频角色外观的权力。用户只需要提供简单的输入，就能实现对视频中角色外貌等诸多方面的精准调节。例如，在创作一个动画广告时，如果需要不同肤色、发型或者服饰风格的角色，通过MIMO AI简单的输入指令就能实现。这种低糖模式的操作大大降低了角色塑造的难度，并且还能在短时间内创作出多个不同的角色方案，为高效创作提供了可能。
2. 动作控制 MIMO AI具备强大的动作控制功能。它可以根据用户提供的姿势序列合成角色的动作，无论是日常的走动、奔跑，还是复杂的3D动作，如杂技表演般的高难度动作或者武术打斗动作等都不在话下。这一功能为游戏开发中的角色动作设计、动画影视作品里的角色表演等带来了极大的便利。例如在一个3D游戏场景里，游戏开发者想要为游戏角色赋予独特且流畅的动作，利用MIMO AI的动作控制功能就能轻松实现，让游戏角色的动作更加逼真且富有多样性。
3. 场景交互 MIMO AI能把角色自然地融入到真实世界的场景之中。在面对场景中的遮挡问题和物体交互等情况时，它能够处理得游刃有余。例如在一个虚拟现实的家居展览场景中，当人们在虚拟环境里移动时，由MIMO AI合成的角色可以和家居产品自然互动，可能真实地坐在沙发上，也可能因被桌子遮挡而形成符合现实逻辑的遮挡效果，这为用户带来强烈的真实感和沉浸感。

（二）深度技术实现

1. 空间分解建模 MIMO AI的空间分解建模技术是其核心技术之一。它将视频有条不紊地分解成不同的空间组件，主要分为主要人物、底层场景和浮动遮挡这三个部分。这就像把一个复杂的机器拆分成各个零部件一样，方便后续单独处理和重新组合等操作。例如在处理人物特写镜头时，可以精准地对人物部分进行处理，而不会影响到底层场景和浮动遮挡部分。
2. 3D感知合成 基于3D表示的3D感知合成功能让MIMO AI合成的视频具备更高的真实感和深度感知。以3D电影或者3D游戏开发为例，这种合成方式能够让观众或者玩家更加清晰地感受到场景的深度和物体的三维结构，如同身临其境一般。它通过深度数据等多种信息让二维图像在转换为三维空间表示后更加准确、立体和逼真。
3. 灵活的用户控制 MIMO AI给予用户极大的控制权。用户能够自由组合不同的潜在代码，从而对视频合成的各个方面进行精准控制。就好比是一位指挥家，拿着专有的指挥棒可以随心所欲地指挥一场美妙绝伦的音乐会。用户通过灵活组合这些代码，可以根据自己的创意和需求定制独一无二的视频效果。

（三）智能技术编码

1. 组件编码 MIMO AI对视频分解后的各个空间组件进行编码。主要人物会被编码为身份代码，该代码用于表示角色的视觉身份，就像是角色的身份证一样。底层场景则会被编码为场景代码，这一代码涵盖了视频的背景场景信息。例如在一个繁华都市的视频背景下，场景代码就记录着这个都市的街景特点等信息。
2. 规范身份表示与结构化运动表示 规范身份表示将角色转换到一个规范的姿势（如A – pose），从而解耦身份和动作，使身份表示与动作无关。这样做就像把角色的身份和动作存放在两个不同的文件夹里，可以单独进行处理。同时，结构化运动表示采用变形的人体模型（如SMPL）来表示和编码人物的动作，这能够更精确地捕捉复杂的3D运动。例如在捕捉舞蹈演员的舞蹈动作时，可以精细地记录每一个动作的扭转和变化。
3. 场景和遮挡编码 MIMO AI用共享的变分自编码器（VAE）来编码场景和遮挡组件，然后再重新组织为完整的场景代码。这种编码方式能够高效地处理场景信息和遮挡关系，使角色与场景之间的交互更加准确和自然。

三、MIMO AI的应用场景

（一）电影和视频制作行业

1. 角色快速塑造 在电影和视频制作中，创作人员经常需要在有限的预算和时间内制作出令人印象深刻的动画角色表演。MIMO AI的可控角色合成、动作控制等功能就可以帮助节省特效和动画制作的成本和时间。例如原本需要花费一周时间来制作并调试一个动画角色的动作和外观，现在可能仅需要几个小时通过MIMO AI输入相应的指令就能实现基本框架，然后再进行一些细节上的调整即可。
2. 场景与角色融合 在电影和视频制作中，如何让角色与场景自然融合是一个常见的问题。MIMO AI的场景交互功能可以让虚拟角色在真实的场景或者虚拟构建的场景中都能达到高度的融合效果。比如在制作奇幻电影时，将神话中的生物插入现实的森林或者城堡场景中，可以让角色自然地与场景中的物体互动，像是巨龙飞过会带起风中的树叶，或者精灵坐在树干上等。

（二）游戏开发领域

1. 游戏角色动作与真实感 对于游戏开发来说，吸引玩家的关键因素之一是游戏角色的逼真动作和交互能力。MIMO AI的动作控制功能可以为游戏角色创造逼真的动作，使角色在游戏世界里的行走、奔跑、跳跃等行为更加拟真。例如在一款体育竞技游戏中，运动员的动作可以更加流畅且符合运动员的实际身体运动逻辑，这样可以大大提高玩家的游戏体验。
2. 角色融入游戏场景 MIMO AI能将游戏角色更加自然地融入游戏场景。以开放世界游戏为例，游戏角色在各种各样的地形（如山脉、河流、城镇）间穿梭时，可以与场景中的各种物体（如桥梁、门禁等）进行交互。这个角色像一个真实的“居住者”在这个游戏世界里活动，而不是生硬地叠加在场景之上。

（三）虚拟现实（VR）场景

1. 创建动态交互角色 在虚拟现实（VR）环境下，用户渴望有更加生动和能与之互动的角色陪伴。MIMO AI通过全方位的功能，可以创建出能够与用户互动的动态角色。例如在一个VR社交场景中，用户可以与由MIMO AI合成的各种虚拟角色进行对话、互动游戏等。这些角色会根据用户的行为做出相应的反应，增强了虚拟现实环境的沉浸感和吸引力。
2. 提升沉浸感体验 MIMO AI的功能有助于提升整个VR场景的沉浸感体验。由于它能精确处理角色动作、场景交互等，当用户置身于VR环境中时，周围一切的视觉效果都更加逼真可信。比如在一个VR历史事件重现场景中，无论是古代人物的服饰、动作还是他们与周围环境（古代建筑、马车等）的交互，都可以通过MIMO AI做到相当逼真的呈现，使得用户感觉自己仿佛穿越时空置身于那个历史时期。

四、MIMO AI与其他类似工具的比较

（一）与其他视频编辑类AI工具相比

1. 专注性差异 许多视频编辑类AI工具可能功能较为综合，涵盖视频剪辑、特效添加、音频调整等多个方面。而MIMO AI聚焦在可控角色AI视频合成上。以Adobe Premiere Pro（一款著名的视频编辑软件，也有一些AI功能介入）为例，它可以进行复杂的视频剪辑、色彩校正、音频混合等众多操作，但其角色合成相关的工作可能需要借助大量的插件或者复杂的用户手动操作才能接近MIMO AI的效果。MIMO AI就像是一个专业的角色塑造大师，在自己的专属领域做到深入而精准。
2. 技术原理差异 其他视频编辑类AI工具实现效果的方式可能基于传统的视频处理算法与一些简单的AI算法相结合。MIMO AI则基于空间分解建模技术，将视频分为主人物、底层场景和浮动遮挡三个部分并编码进行合成控制。例如传统视频编辑AI工具在处理角色换位或者动作修改时，可能只能通过覆盖、替换等较为粗糙的方式，而MIMO AI从根源上分析视频元素，能实现更加细腻、自然的效果。

（二）与其他角色创作类AI工具相比

1. 全方位的可控性 一些角色创作类AI工具重点在于角色的基本外观设计或者简单的动作生成。例如某些AI头像生成器可以生成各种风格的人物头像，但对于头像背后的3D动作、与场景的交互就无法实现。MIMO AI不仅可以进行可控角色合成外观的调整，还可以全方位控制角色的动作以及在场景中的交互等情况，具有更高的维度和全方位的可控性。
2. 视频合成的整体性 其他角色创作类AI工具可能仅仅生产独立的角色元素，而MIMO AI能将角色融入视频进行整体合成。以特定的3D角色建模工具为例，它们制作出的角色需要额外的复杂工作才能整合到视频当中并且保证与视频中的场景、情节相匹配。MIMO AI则是从视频整体出发，将角色的创建和在视频中的表现紧密结合，减少中间环节的繁琐和可能产生的不协调。

五、MIMO AI的发展前景

（一）技术不断拓展

1. 编码与效率优化 MIMO AI自身的编码技术方面有着广阔的优化空间。随着AI技术不断发展，也会出现新的编码算法、优化模型等。例如可能会出现对于身份代码、场景代码等编码更加紧凑高效的方式，这将使得视频合成的速度更快、耗损资源更少。好比是将一个大型的图书馆重新整理书架，将书籍以更科学的顺序摆放，查找（合成）的速度必然会提升。
2. 动作与交互的深度挖掘 在动作控制和场景交互领域，MIMO AI可以不断地深入挖掘人体动作的细微之处，捕捉更加复杂的情绪动作或者多人协作动作。也可以开发更复杂精细的场景交互逻辑，例如在自然灾害模拟的视频中，角色如何根据不同的灾害场景（如洪水、地震）作出更为真实合理的求生、逃生等动作并与场景物体进行互动等。

（二）应用领域的拓展

1. 教育领域 将MIMO AI引入教育领域有着巨大的潜力。例如在历史、地理等学科的教学过程中，可以利用MIMO AI创建出历史人物、地域环境等场景，让学生仿佛置身于历史场景或者地理风貌环境之中去学习知识。例如在讲述古代文明时通过MIMO AI重现当时的城市风貌以及古人的生活方式，可以极大地提高学生的学习积极性和学习效果。
2. 广告与营销领域 在广告与营销领域，MIMO AI可以为制作更具吸引力的广告视频提供支持。可以快速地生成与产品相关的角色场景互动如将虚拟模特与商品展示场景更加逼真地结合，使广告更加生动鲜活。并且根据不同的广告受众群体，迅速调整角色的外貌、行为风格等。例如针对年轻群体的广告可以生成青春活力的角色动作和时尚现代的场景布局。

（三）与其他技术的融合

1. 与影视特效技术融合 MIMO AI与影视特效技术的融合会给影视制作带来新的变革。例如将MIMO AI的角色合成、动作控制与好莱坞级别的特效制作相结合，在超级英雄电影中实现更加梦幻、宏大的场景下的角色打斗、飞行等动作，而且减少制作成本和制作时间。这种融合将会吸引更多的影视制作公司采用这一技术，进一步推动MIMO AI的发展和应用。
2. 与新兴的视频呈现技术（如8K/16K视频、HDR等）融合 MIMO AI和新兴的视频呈现技术融合会提升视频内容的质量。当8K/16K视频、HDR这样的高分辨率、高动态范围的技术与MIMO AI的角色和场景合成能力相结合时，可以制作出视觉效果更为震撼且逼真的视频内容。就像是给创作者提供了一块精致绚丽的画布和一套高级的绘画工具，能够创作出前所未有的精彩视频作品。