在虚拟世界构建的浪潮中，香港科技大学推出了一个引人注目的创新工具——WorldCraft。它不仅仅是一个3D世界创建系统，更是一个基于大型语言模型（LLM）代理的强大平台，旨在通过自然语言交互，赋能用户轻松创建和定制逼真的3D虚拟环境。WorldCraft的出现，无疑为建筑设计、影视娱乐、教育培训等多个领域带来了革命性的变革。
WorldCraft的核心在于其三大模块：ForgeIt、ArrangeIt和轨迹控制模块。ForgeIt专注于单个物体的定制，通过程序化生成技术，实现对几何形状和纹理的精确控制，让用户能够创造出独一无二的3D物体。ArrangeIt则负责场景布局的生成，它基于分层数值优化算法，在功能性和美学之间寻求平衡，确保场景既实用又赏心悦目。而轨迹控制模块则允许用户通过简单的对话指令，控制物体的运动和相机轨迹，从而生成生动的动画和视频。
WorldCraft的强大之处不仅在于其功能的全面性，更在于其易用性。它兼容现有的深度3D生成器，如Infinigen，从而能够利用丰富的场景资产，为用户提供更多的创作可能性。即使是没有专业3D建模技能的非专业人士，也能通过WorldCraft高效地实现他们的创意设计。
WorldCraft：重塑虚拟世界创建的方式
WorldCraft的核心功能涵盖了虚拟世界创建的方方面面，旨在为用户提供一个全面而强大的创作平台：
自然语言交互：WorldCraft最吸引人的特性之一就是它支持自然语言交互。用户不再需要掌握复杂的3D建模软件，只需通过简单的文本指令或对话，就能创建和定制复杂的3D场景。这种交互方式极大地降低了3D创作的门槛，让更多的人能够参与到虚拟世界的构建中来。
精细的物体定制：ForgeIt模块允许用户精确控制物体的几何形状、纹理和材质，从而实现高度个性化的设计。无论是调整一个家具的尺寸，还是改变一个建筑的颜色，用户都能轻松实现。
智能场景布局生成：ArrangeIt模块能够根据用户的设计意图，智能地生成合理的物体布局。它会考虑功能性和美学要求，确保场景既实用又美观。例如，在设计一个客厅时，ArrangeIt会考虑到沙发、电视、茶几等家具的摆放位置，以及它们之间的关系，从而创建一个舒适而温馨的居住空间。
灵活的动画控制：轨迹控制模块允许用户通过自然语言描述物体或相机的运动轨迹，从而生成动画和视频。这为影视制作、游戏开发等领域带来了极大的便利。
强大的兼容性和扩展性：WorldCraft具有良好的兼容性和扩展性，它支持与现有的深度3D生成器结合，从而能够利用更多的场景资产，提升视觉效果。这种开放性使得WorldCraft能够不断地进化和发展，满足用户日益增长的需求。
WorldCraft背后的技术原理
WorldCraft的技术原理是其强大功能的基石。它采用了多种先进的技术，包括大型语言模型、程序化生成、分层数值优化和深度学习等。
协调代理（Coordinator Agent）：协调代理是WorldCraft的核心控制中心。它负责管理整个3D场景生成流程，将复杂任务分解为多个子任务，并协调其他代理模块完成任务。协调代理还支持用户与系统的多轮交互，允许用户实时调整生成结果，从而实现高度的定制化。
单个物体生成与定制：WorldCraft使用LLM代理操作程序化生成器（如Infinigen），通过自然语言指令生成具有精确几何形状和PBR纹理的3D物体。它还使用自动验证机制构建动态增长的手册，指导代理完成复杂的生成任务，并支持多轮对话编辑，从而实现对单个物体的精细控制。
场景布局优化：WorldCraft将场景布局问题建模为分层数值优化问题，并使用模拟退火算法求解最优布局。它允许用户使用自然语言描述布局需求，并将设计意图转化为优化目标和约束条件，从而实现智能化的场景布局。
轨迹控制模块：WorldCraft的轨迹控制模块基于ChatCam扩展，支持用户使用自然语言描述物体或相机的运动轨迹。它将轨迹描述转化为具体的运动命令，从而实现场景动画的生成。这种自然语言控制方式极大地简化了动画制作流程，让更多的人能够轻松地创建出精美的动画作品。
深度3D生成器集成：WorldCraft兼容现有的深度3D生成器，如Infinigen，用于引入艺术化的物体和丰富场景细节。通过程序化生成和深度生成的结合，WorldCraft能够提升场景的视觉质量和多样性，从而为用户带来更加逼真的虚拟体验。
WorldCraft的应用场景
WorldCraft的应用前景十分广阔，它几乎可以应用于所有需要创建和定制3D虚拟环境的领域。
建筑设计与室内设计：WorldCraft可以用于快速生成建筑概念模型和虚拟样板间。建筑师和设计师可以使用自然语言定制室内布局和风格，优化设计流程，并提升客户体验。例如，设计师可以使用WorldCraft快速创建一个虚拟的住宅，让客户在其中自由漫步，感受空间的大小和布局，从而更好地理解设计方案。
影视与娱乐：WorldCraft可以用于创建虚拟电影场景、游戏关卡和动画电影中的复杂场景。它可以降低实景搭建成本，并为虚拟现实（VR）和增强现实（AR）体验提供高度逼真的虚拟环境。例如，电影制片人可以使用WorldCraft创建一个虚拟的城市，用于拍摄科幻电影，而无需实际搭建场景。
教育与培训：WorldCraft可以用于设计虚拟实验室、历史场景、地理环境和医疗培训场景。它可以基于沉浸式体验增强学习效果，并支持远程教育和专业技能培训。例如，教师可以使用WorldCraft创建一个虚拟的实验室，让学生在其中进行实验，而无需担心安全问题。
产品设计与展示：WorldCraft可以用于快速生成产品概念模型和虚拟展厅，展示家具、汽车、电子设备等产品的设计，并支持个性化定制和虚拟广告场景的创建。例如，汽车制造商可以使用WorldCraft创建一个虚拟的展厅，让潜在客户在线体验最新的车型。
文化与艺术：WorldCraft可以用于创建虚拟博物馆、艺术展览、历史建筑和文化节日场景，重现文化遗产，并为艺术创作和文化体验提供沉浸式空间。例如，博物馆可以使用WorldCraft创建一个虚拟的博物馆，让人们足不出户就能欣赏到世界各地的艺术品。
WorldCraft：开启虚拟世界的新篇章
WorldCraft的出现，标志着虚拟世界创建技术进入了一个新的阶段。它通过自然语言交互、精细的物体定制、智能的场景布局和灵活的动画控制，为用户提供了一个强大而易用的创作平台。随着技术的不断发展，WorldCraft将在更多的领域发挥重要作用，为人们带来更加丰富多彩的虚拟体验。
我们有理由相信，在WorldCraft的推动下，虚拟世界将变得更加逼真、更加个性化、更加易于访问。它将成为我们探索、学习、娱乐和创造的重要工具，开启虚拟世界的新篇章。
WorldCraft的arXiv技术论文地址：https://arxiv.org/pdf/2502.15601
