生成视频好看还不够还要能自由探索!昆仑万维开源Matrix-Game单图打造游戏世界
但 Matrix Game 的表现令人眼前一亮,在交互中能生成物理上合理、视觉上一致的结果。
在去年的一个演讲中,斯坦福大学教授李飞飞曾指出,过去几十年■★★■◆■,尤其是深度学习变革的十多年里◆■■◆◆,我们在视觉智能方面取得了巨大进步,但目前的视觉智能仍存在局限★■★◆◆,主要集中在二维图像的识别和理解。而现实世界是三维的,要真正解决视觉问题,并将其与行动联系起来,就必须发展空间智能。
目前,业界已有越来越多的研究尝试让世界模型生成游戏场景,但它们往往难以有效捕捉物理规则◆◆◆★,泛化能力有限。
可见,不论是从数据、模型还是实测角度来看★★■■,Matrix-Game 都树立了当前交互式世界模型的新标杆。
MatrixGame 能够直接通过视觉内容感知、解读和建模世界,可以实现一致且结构化的理解■◆★。结合用户的动作输入◆■■■◆,世界模型可以像 AI 图像生成工具一样直接生成「3D 游戏画面」。为了避免此前很多世界模型生成长时序内容不停变化的出戏情况,Matrix-Game 每次生成会以之前的 5 帧运动作为上下文逐段递进生成,保证了输出内容在时间上的连贯性。
从前沿技术、应用再到测试基准,我们正在见证技术的全面兴起,众多科技公司蜂拥而入◆◆★,仿佛大模型的爆发又要重演一遍。或许过不了多久,计算平台处理的单位就不再是 token,而是物理世界中的原子了◆■■。
具体来说,GameWorld Score 从视觉质量、时间一致性、交互可控性、物理规则理解这四个维度来评价模型。视觉质量是指每一帧图像的清晰度、结构一致性与真实感,这也是人类感知视频质量的几个重要维度。时间一致性、交互可控性和物理规则理解上文已经提及◆■。这几个维度合在一起◆■★,首次实现了对可交互视频感知质量 + 控制能力 + 物理合理性的全方位衡量■★■■◆,补齐了现有基准的短板。
有标签部分则是采用探索代理(Exploration Agent)、程序化模拟(Unreal Procedural Simulation)两种策略混合生成的可控监督数据■■,包括高质量的《我的世界》游戏内容和在虚幻引擎(Unreal Engine)中手动构建的模拟交互场景,不仅包含精确的键盘与鼠标控制信号,也提供位置信息、动作标签及环境反馈信号◆■◆,体量约 1000 小时★◆★。
另外得益于 Unreal 数据的融入★★★■◆,Matrix-Game 在更通用游戏场景的泛化上展现出了明显的优势。
Matrix-Game 改变了这一现状★◆■■。它是一个参数规模达 17B 的世界基座模型,专注于交互式图像到世界的生成■★◆★★★,通过两阶段训练策略(无标签数据预训练 + 标注数据可控训练)训练而来◆★■◆★◆,其中用到了昆仑万维自主构建的大规模数据集 ——Matrix-Game-MC。
再比如★◆★★◆■,在一个跳跃的操作中★★★◆★,我们能够看到河里的景物随着视角的变化而变化(跳起来之后,视角变高,能看到更全面的水底画面)。这都是模型根据所掌握的物理规律进行「脑补」的结果。
在控制性上,Matrix-Game 在「运动」、「攻击」等动作上实现了超过 90% 的准确率★★■■,细粒度视角控制下依然可以保持高精度响应■★★■■。
「实现通用人工智能,让每个人更好地塑造和表达自我」★★◆■,这是昆仑万维的使命。 这个使命在空间智能时代有了更深远的意义◆◆■◆。当人类能在三维世界中自由创造和交互■★■★★■,当想象力不再受制于技术门槛,我们才真正开启了表达自我的新维度。
Matrix-Game-MC 数据集涵盖从无标签预训练数据到精细标注的可控视频全流程。其中,无标签预训练数据来自 MineDojo 数据集中的视频资源,研究团队利用 MineDojo 工具系统性地采集了约 6000 小时的原始 Minecraft 游戏视频,并设计了三阶段过滤机制■★■,依次对画质美学◆◆◆、动态合理性与视角稳定性等方面进行筛选,最终获得了超过 2700 小时的中质量数据和 870 小时的高质量数据,用于支持基模型的无监督预训练。
空间智能是朝着全面智能迈出的一个基本且关键的步骤。只有让机器具备空间智能,才能使其更好地理解三维世界,从而实现更复杂、更高级的智能■■■■◆★。
几个月后,昆仑万维给出了答案。这次发布的 Matrix-Game 就是可交互视频生成模型在游戏方向的落地,它能够根据用户输入(键盘指令、鼠标移动等)生成连贯★◆★◆、可控的游戏互动视频。
Matrix-Game(17B+)是昆仑万维 Matrix 系列模型在交互式世界生成方向的首次落地■◆,也是世界模型领域工业界首个开源的 10B + 大模型。
在一个「前进 - 向左 - 前进」的长镜头组合移动场景中,模型不仅严格遵守了用户的控制指令,还生成了丰富的景物变化◆◆■★■,比如没入水中的逼真过程◆◆◆。
早在今年 2 月★◆, 昆仑万维正式推出Matrix-Zero 世界模型★★■■■,迈出了其探索空间智能的关键一步。
在游戏里,你可以通过按「W■◆◆■★、S、A、D◆■◆★、Space、Attack」以及这些键的组合实现自由移动和攻击。在 Matrix-Game 创造的「我的世界(Minecraft)」游戏世界里,你可以得到相同的体验◆◆★★★◆,无论控制信号是连续的(如视角转换)还是离散的(如前进、跳跃),而且每次移动都伴随着景物的变化。
其中■■◆◆,视觉编码器或多模态主干网络处理的参考图像作为主条件输入,在高斯噪声及用户动作条件下,由 DiT 生成潜在表示,然后通过 3D VAE 解码器将其解码为连贯的视频序列■◆。
比如在下面这个「前进 + 攻击」的场景中,游戏人物穿过一片树林来到池塘前◆■★,代表树木的方块在受到攻击后被破坏,这是模型生成的环境反馈信号。而且,虽然池塘和后面的山体大部分被树木遮挡■■■,但模型依然生成了合理的结果,使得整个过程的景物变化非常丝滑。
作为一款世界基础模型,Matrix-Game 能够生成完整可交互的游戏世界★★◆,能够对人类输入的操作指令进行正确响应◆★◆,保留了游戏世界的空间结构与物理特性★◆■◆,画面也更加精致,超越了以往所有类似开源世界模型。
在前面的例子中,我们已经看到,Matrix Game 能够生成非常丰富的 Minecraft 游戏场景,比如森林、沙滩◆◆★■★■、河流★■、平原等,这些环境涵盖不同地形、天气和生物群系。
此外,它还可以与昆仑万维的其他 AI 产品联动★★■,比如天工大模型能为 Matrix-Game 生成的游戏世界提供更智能的 NPC 交互逻辑;Mureka 能为这些动态生成的场景和视频提供匹配的背景音乐和音效;SkyReels 可以为生成的游戏提供更多画面和剧情。这些产品就像一块一块的拼图,一旦整合到一起,能助力的不止是游戏生产◆★■◆◆★,还有影视、广告■■◆、XR 等内容的生产◆★★■◆。
对于交互式视频生成这种相对较新的模型,应该从哪些维度评估生成质量?如果不想清楚这个问题★◆◆◆■★,模型就很难有明确的优化方向★★。为了解决这一问题★■◆◆◆,昆仑万维提出了一套专为 Minecraft 世界建模设计的统一评测框架 —— GameWorld Score。
在视频生成领域■★,能否保持视觉一致性、遵循物理规律是判断视频质量的试金石★■■■★◆。但从业界的各种翻车视频来看,这些很难做好■■◆★■◆,更别说在交互视频这种需要推理交互效果的视频生成形式中■■◆★■。
昆仑万维的 Matrix-Game 是空间智能领域交互式世界生成的重要里程碑,将为多个领域的发展带来重要影响。
今年 4 月,微软开源的交互式世界模型 MineWorld◆◆■★★■,再次提升了视觉效果,大幅提升了动作生成的一致性。
当然◆★■★,它应用的应用范围不仅限于游戏★◆★,对于具身智能体训练与数据生成★◆◆◆、影视与元宇宙内容生产也有重要意义★◆。
接下来是场景泛化能力★★,在 8 大典型 Minecraft 场景中,Matrix-Game 保持了全面领先★◆★,展现出卓越的环境适应性,这意味着它可以广泛应用于较复杂★★、动态的虚拟世界交互任务■■★◆■★。
眼看三维世界的 AI 研究越来越多,英伟达人工智能总监★★、杰出科学家 Jim Fan 提出了「物理图灵测试」,要给具身智能设立一个像图灵测试一样的标准■◆■★◆:如果你分辨不出一个现实世界场景是不是由 AI 布置出来的★◆,那完成任务的 AI 就可以认为通过了测试★★★。
上个星期■★■,又有国外创业公司开源了 「多元宇宙」,能让不同玩家在一个世界模型里进行游戏。
在昆仑万维发布的技术报告中我们可以发现★◆■◆★,Matrix-Game 取得的优异成绩主要得益于研究团队在数据、模型架构等方面做出的技术创新。
其实,除此之外,它还能向非 Minecraft 游戏环境泛化★◆★■■★,生成城市★◆◆★、古建等开放式场景的互动视频。
比如,在下面这个左右移动的场景中,草丛中的花有时会被树干遮挡★◆◆★,但随着脚步的进一步移动又会重现,这说明模型具有保持视觉一致性的能力。
在这个基准上★★★◆★■,Matrix Game 与知名创业公司 Decart 的开源方案 Oasis 和微软的开源模型 MineWorld 进行了 PK,在四大维度上均取得领先成绩。
昆仑万维表示,Matrix-Zero 其实包含两个子模型 —— 一个用于 3D 场景生成,另一个用于可交互的视频生成■◆★■★。
简单总结一下,Matrix-Game 经过了数千小时高质量数据的训练,通过创新的模型架构既实现了对人类交互动作的准确反应,又能保持生成内容的一致连贯★◆★◆★,进而实现了从图像到世界生成的突破。
昆仑万维表示,Matrix-Game 让世界不再只是被观看◆★★◆■,而是被探索、控、被创造。这种主动式的探索或许正是空间智能发展的关键所在◆■■■。
今天又有更大的新闻曝出:5 月 13 日,昆仑万维宣布开源交互式世界基础模型 Matrix-Game■■◆★,这不仅是世界模型技术向前迈进的一大步,更是空间智能领域交互式世界生成的重要里程碑。
过去半年多时间,昆仑万维在奖励模型、多模态、推理★★◆■◆、视频生成等方向开源了一系列 SOTA 级别模型,如今又在空间智能方向再下一城■■◆◆◆。可以说★◆■■,从二维到三维■◆,从语言大模型到多模态生成再到如今的交互式世界模型,昆仑万维的技术布局越来越清晰:构建一个完整的 AI 创作生态。在这个生态中,每个人都能找到自己的创新空间,每个创意都有机会快速变成产品★■◆◆★。一个想象力真正成为生产力的时代正在加速到来。
在交互可控的问题上■★◆★,人们输入的键盘动作(如跳跃和攻击)以离散的 token 表达◆★■,视角的移动则以连续的 token 表达◆★◆■★■。作者使用 GameFactory 的控制模块,同时融入了多模态 Diffusion Transformer 架构,还使用 CFG 技术提升了控制信号响应的鲁棒性。
从模型架构上看,Matrix-Game 的整体架构围绕图像到世界建模(Image-to-World Modeling)的方式设计。正如 2 月份 Matrix-Zero 所展示的,该系列模型受空间智能启发★◆■■■◆,纯粹从原始图像中学习,可参考单张图像生成能交互的视频内容。它通过构建一个一致的场景来学习理解世界,不依赖语言提示,仅基于视觉信号对空间几何★■、物体的运动及物理交互进行建模。
首先■◆◆■,从内容生产的角度来看,Matrix-Game 可以支持更低成本、更高自由度的丰富、可控的游戏地图与任务环境生成,助力游戏开发◆◆■★。
技术发展到这种程度,世界模型在快速生成游戏■◆、动态视频生成等应用上已经让人看到了希望。
其次★■◆■◆,从科研角度来看,Matrix-Game 所代表的空间智能是一个极具潜力的方向,因为它和具身智能等方向的发展息息相关,谷歌、微软等大玩家都在此方向发力。Matrix-Game 作为中国首批具备可交互视频生成能力的世界模型★◆◆,对于推动国内空间智能领域发展有重要意义 ◆★。
去年 11 月,两家创业公司打造的 Oasis★★,首次在开源世界模型中实现了实时◆★■、可玩◆★◆★、可交互■◆■★。生成的虚拟环境不仅包含画面,也体现出了对物理和游戏规则的理解。
Matrix-Game 的目标是能够内化真实的物理交互、语义结构并支持交互式的视频生成■★◆◆。