Aux limites de l’innovation

IA : créer des modèles en 3D à l’aide d’images en 2D

Passer d’une image totalement plate à un modèle en 3D pouvant déboucher sur des usages multiples, tel est l’objectif de l’algorithme franchement performant conçu par les chercheurs d’un laboratoire de Berkeley.

 

Si l’être humain peut imaginer les volumes en trois dimensions correspondant à un dessin tout ce qu’il y a de plus plat, la question se pose davantage dans le monde de l’informatique automatisé, dans la mesure où la perception d’une machine est bien loin d’être la même que celle d’un homme. Enfin, tout cela semble désormais appartenir au passé, si l’on se base sur le travail réalisé par les chercheurs du centre Berkeley Articifial Intelligence Research, qui ont mis au point une intelligence artificielle capable de penser des images plates en volume.

Leur algorithme est ainsi capable de convertir une image en 2D en modèle 3D avec le respect de la géométrie de l’objet. Les modèles présentés comptent notamment des avions, des voitures ou encore des chaises. Si les images originales semblent anodines, elles sont loin de l’être, tant la conversion en rendu 3D nécessite une puissance de calcul considérable, qui augmente rapidement en fonction de la précision désirée. Par ailleurs les images utilisées à la base sont minuscules, d’une qualité très faible et présentent les objets sous des angles différents, l’un des objectifs étant de pousser l’IA à reconstruire en volumes avec peu d’informations.

« Les humains ont la possibilité de raisonner sans effort sur les formes des objets, même avec une seule image » explique Christian Häne, chercheur à la tête de l’étude. « On s’est demandé comment enseigner ce genre de capacité aux machines. »

Et la réponse s’est trouvée dans le fait de séparer les voxels – l’équivalent 3D des pixels – en trois catégories : l’espace libre, l’espace occupé et la limite entre les deux. Ainsi, au lieu de se focaliser uniquement sur l’objet en lui-même, l’algorithme prend totalement en compte l’espace autour, comme si l’objet en 3D était enfermé dans un cube. Progressivement, les limites de l’objet sont dessinées en prenant en compte son volume mais également l’espace qui l’entoure, pour arriver à un résultat précis en fonction des données à disposition.

 

Des usages potentiels multiples

Les chercheurs admettent que si les résultats sont prometteurs, leur IA est encore loin d’être autonome : l’homme a toujours besoin de fournir un ordre de grandeur pour obtenir des résultats fiables. Mais la technique va s’affiner progressivement, et leur travail pourra servir dans différents contextes. Le jeu vidéo, et peut-être plus précisément encore la réalité virtuelle, pourrait largement en profiter. Autre usage envisagé, celui de la réalité augmentée, puisque l’IA pourrait convertir des illustrations en 3D à la volée et les intégrer dans un cadre réel. L’impression 3D pourrait également tirer parti d’une telle technologique.

Outre le fait de rendre leur algorithme plus autonome et plus précis, les chercheurs vont également devoir se pencher sur la consommation de ressources de ces calculs, qui nécessitent encore aujourd’hui une puissance informatique importante, même si elle a déjà été affinée. Il n’en reste pas moins que le potentiel d’une telle intelligence artificielle est évident et qu’elle pourrait faire gagner du temps à de nombreux secteurs de l’informatique, du développement et du design.

 

Audrey Oeillet

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