
拓海先生、最近社内で「Text-to-3D」の話が出てきましてね。若手が『これで3Dモデルが自動で作れます』と言うのですが、正直ぴんと来ないのです。要するに何が変わるのでしょうか。

素晴らしい着眼点ですね!Text-to-3D(Text-to-3D; テキストから3D生成)とは、文章で指示すると3Dの形状が自動生成される仕組みですよ。簡単に言えば、設計担当者のラフな指示から試作モデルをすばやく作る、というイメージです。一緒に段階を追って見ていけると大丈夫ですよ。

試作が早くなるのは魅力的ですが、うちの部品は寸法や形状の正確さが大事です。AIが作ったものは形が崩れる心配があると聞きますが、その点はどうなのでしょうか。

良い質問です。今回の論文はそこを直接扱っていまして、ポイントは三つです。第一に、人間の好みや幾何学的な「正しさ」を直接評価する3D報酬モデル(RewardCS; 3D報酬モデル)を作ったこと、第二に、その報酬を導入するための微分可能なメッシュ化(differentiable meshization; 微分可能メッシュ化)を用意したこと、第三に、メッシュのトポロジーを調整する手法を組み合わせて最終出力の品質を保ったことです。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

これって要するに、従来の2Dベースの評価ではなく、3Dそのものを見て『良い・悪い』を学ばせる仕組みを作ったということですか?

その通りですよ。まさに要点を突いています。従来は多視点の2D画像で好みを学ばせていたため、2D視点に引きずられたジオメトリの歪みが出やすかったのです。本研究は3Dメッシュ単位で好みデータを整備した3D-MeshPref(3D-MeshPref; 3Dメッシュの好みデータセット)を用意し、Cauchy-Schwarz divergence(Cauchy-Schwarz divergence; コーシー・シュワルツ発散)を使った学習目標でRewardCSを訓練しています。

具体的にうちのラインで使うとき、現場の人間が評価ラベルを付けなければならないのでしょうか。それとも学習済みのモデルをそのまま使えますか。

実務では両方の運用が考えられます。まず公開される学習済みモデルで汎用的な基準を得て、それを社内の好みに少量の追加評価でファインチューニングするのが現実的です。要点を三つにまとめると、第一に初期導入は学習済みモデルで素早く試す、第二に少量ラベルで社内基準を反映させる、第三にメッシュ化とトポロジー調整を組み合わせて寸法精度や構造を担保する、という流れです。

なるほど。投資対効果という点では、導入にどれくらい手間とコストがかかり、どれだけ時間短縮や品質向上が見込めるのでしょうか。

大事な観点ですね。期待効果は三段階で現れると考えられます。第一段階は概念設計の反復速度向上で、試作回数を減らせること。第二段階は設計者の負担減で、社内での意思決定が早くなること。第三段階は最終的な品質向上で、手戻りの削減につながることです。ただし初期のデータ整理と少量の評価は必要で、そこに一定のコストがかかります。

技術面でのリスクは何でしょうか。例えばNeRF(NeRF; ニューラルラジアンスフィールド)などと組み合わせると言っていましたが、現場のCADデータとの互換性は大丈夫ですか。

互換性は設計次第です。論文では暗黙表現(implicit fields; 暗黙表現)からメッシュという明示表現(explicit mesh; 明示メッシュ)へ微分可能に変換する仕組みを用意しており、最終的にCADに持ち込めるポリゴンメッシュへ変換可能です。注意点はトポロジーや面数の管理で、そこを適応的に調整するアルゴリズムが必要です。

では要するに、まずは外部の学習済みモデルで試し、社内の評価を少し入れて品質基準に合わせる。そうすれば試作時間が短くなり、最終的にCADへ渡せるモデルが得られるという理解でよろしいですか。

その理解で正しいですよ。大丈夫、段階を区切って進めれば投資対効果は見える形で出せます。最初は評価基準のチューニングに注力すること、それから運用フローを固めることが肝心です。一緒にロードマップを作れば確実に推進できますよ。

ありがとうございます。では私の言葉で整理します。『まずは公開の学習済み3D報酬モデルで試作を早め、社内評価を少数ずつ加えてメッシュ化とトポロジー調整を行えば、CAD互換の高品質な3D資産を効率的に作れる』。これで社内会議に臨みます。


