ZeST：将一种材质从一个图像迁移到另一个图像的对象上

ZeST（Zero-Shot Material Transfer）是一种从单一图像进行材质迁移的方法。该技术能够在没有任何先前训练的情况下，直接将一种材质从一个图像迁移到另一个图像中的对象上。 ZeST 是由牛津大学、Stability AI 和 MIT CSAIL 的研究团队共同完成。 技术优势 ：

零训练需求 ：作为一个零样本方法，ZeST 不需要基于大量数据的预训练，这降低了技术使用的门槛和成本。 实时应用能力 ：因为不依赖云端处理或复杂的预训练模型，ZeST 能够在设备上实时进行材质迁移，增强了应用的灵活性和即时反馈能力。[video width="1822" height="894" mp4="https://img.xiaohu.ai/2024/04/teaser-4.mp4"][/video] 主要功能特点 零样本材质迁移 ：

ZeST 允许用户无需任何预训练即可从一个给定的材质示例直接迁移到图像中的特定对象。这种方法极大地简化了材质迁移的过程，并减少了对大量训练数据的依赖。 多材质编辑 ：

ZeST 不仅支持单一材质的迁移，还能处理单一图像中的多重材质编辑。这为图像创作者提供了更大的灵活性和创造力发挥的空间，特别是在需要对图像中多个元素进行材质调整的情况下。 照明感知材质编辑 ：

在进行材质迁移时考虑照明影响是一个技术难点，ZeST 能够执行隐式的照明感知编辑。通过利用输入图像的灰度阴影作为照明线索，ZeST 能更自然地融合新材质，保持光照一致性，提高迁移后图像的真实感。 深度和灰度利用 ：

该技术利用从输入图像中生成的深度图和前景灰度图，作为几何和照明的线索，帮助更精确地定位和调整材质迁移。 实时处理 ：

对于设计师和艺术家来说，能够快速预览和修改材质迁移效果是非常重要的。ZeST 的技术实现支持在设备上快速处理图像，无需依赖云计算或服务器端处理，提升了工作效率和应用的即时性。 可扩展性和灵活性 ：

ZeST 的设计允许它轻松扩展到其他类型的图像编辑任务，如色彩调整或图像风格转换，提供广泛的应用前景。 隐私保护 ：

由于所有处理都在本地设备上完成，ZeST 为用户提供了更高的数据安全和隐私保护。这对于处理敏感或私人图像尤为重要，用户无需担心个人数据被上传至第三方服务器。 16 个从不同范例中进行材料转移的示例。这些材料范例既包括 PBR 材料，也包括现实世界中的物体。 在单幅图像中进行多重材料转移

技术方法 ZeST 技术通过结合最新的图像处理技术和机器学习模型，实现了从单一图像的零样本材质迁移。这一技术主要依赖于以下几个关键步骤和方法：

材质示例编码 ：

图像编码器 ：使用图像编码器（如IP-Adaptor）对材质示例进行编码。这一步骤将材质示例图像转化为一个隐含的材质表示，这种表示能捕捉到材质的关键视觉特征。 图像预处理 ：

深度估计 ：将输入图像转换为深度图，提供几何信息，帮助系统理解图像中各个物体的空间布局和相对位置。 灰度转换 ：同时将输入图像的前景部分转换为灰度图，这有助于提取图像中的照明信息，以便在材质迁移时考虑到光照效果。 材质迁移执行 ：

材质和照明引导 ：结合从材质编码和图像预处理步骤获得的信息（即深度和灰度图），将材质特性融合到输入图像中的目标对象上。这一过程需要精确控制，以确保材质的自然过渡和光照的逼真表现。 隐含特征融合 ：利用从材质编码获得的潜在特征，与输入图像的几何和照明引导结合，实现材质的精确迁移和融合。 结果优化 ：

后处理 ：材质迁移完成后，可能需要对结果进行一些后处理，以优化视觉效果，如调整对比度、饱和度等，确保迁移后的图像与原始图像在视觉上保持一致性。 实时反馈和调整 ：

用户可以实时预览迁移效果，并根据需要进行调整。这一步骤是交互式的，允许用户微调材质的应用，以达到最佳视觉效果。 应用场景 ZeST 技术通过提供高效且逼真的材质迁移，为多个行业和领域带来了广泛的应用潜力。以下是一些主要的应用场景：

游戏设计和虚拟现实 ：

角色和环境设计 ：游戏设计师可以使用 ZeST 来快速改变游戏内角色或环境的材质，如从木质到石质，增强游戏的视觉效果和真实感。 动态材质调整 ：在虚拟现实中，根据用户的互动或环境变化动态调整物体表面的材质，增加沉浸感。 电子商务和广告 ：

产品可视化 ：电商平台可以利用 ZeST 技术为产品提供不同材质的视觉效果，帮助消费者更好地了解产品。 广告设计 ：广告制作者可以通过改变物体的材质来创造吸引人的视觉效果，提高广告的吸引力和效果。 电影和动画制作 ：

视觉特效 ：在电影制作中，特效师可以使用 ZeST 来修改或增强场景中物体的材质，如将普通物体转变为具有特殊材质效果的物体。 后期制作 ：在动画和影视后期制作中，通过调整材质来适应不同的光照条件和环境背景。 艺术创作和设计 ：

数字艺术 ：艺术家可以使用 ZeST 来实验和创作新的艺术作品，通过改变画作中物体的材质来探索不同的视觉风格和表达方式。 室内设计模拟 ：设计师可以在室内设计模拟中应用 ZeST 来快速预览不同材质的家具和装饰效果，帮助客户做出更好的选择。 教育和研究 ：

教学工具 ：在教育领域，可以将 ZeST 用作教学工具，帮助学生理解材质科学，如材质的光学属性和视觉效果。 科学研究 ：研究人员可以使用 ZeST 来研究材质的视觉特性和光照交互，以及它们如何影响人的感知。 项目及演示： https://ttchengab.github.io/zest/ 论文： https://arxiv.org/abs/2404.06425 GitHub： https://github.com/ttchengab/zest_code 在线体验： https://replicate.com/camenduru/zest