Mar, 2024

Scene-LLM: 扩展语言模型用于 3D 视觉理解和推理

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TL;DR介绍了 Scene-LLM，一种增强 3D 室内环境中具有交互能力的具身化智能体的 3D 视觉语言模型，通过整合大型语言模型（LLM）的推理能力。该模型采用混合的 3D 视觉特征表示方法，结合了密集的空间信息并支持场景状态更新。它采用投影层将这些特征高效地投影到预训练的文本嵌入空间中，从而有效解释 3D 视觉信息。我们方法独特之处在于整合了场景级和自我中心的 3D 信息，这对于交互式规划至关重要，其中场景级数据支持全局规划，自我中心数据对于定位非常重要。值得注意的是，我们使用自我中心的 3D 帧特征进行特征对齐，这是一种增强模型对场景中小物体特征对齐能力的高效技术。通过 Scene-LLM 的实验证明了其在密集字幕生成、问题回答和交互规划方面的强大能力。我们相信 Scene-LLM 推进了 3D 视觉理解和推理的领域，在室内环境中为复杂智能体的交互提供了新的可能性。
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发现论文，激发创造
  • 3D-LLM：将三维世界注入大型语言模型

    我们提出了一种新的 3D-LLMs，将 3D 世界引入大型语言模型，并利用 3D point clouds 进行各种 3D 相关任务，通过我们设计的提示机制收集了超过 300k 的 3D 语言数据，实验证明我们的模型在 ScanQA 上的表现超过了最先进的基准方法，并在 3D 字幕、任务组合和 3D 辅助对话方面优于 2D VLMs。

    Jul, 2023

  • 基于参照标记的三维链接语言模型

    在本研究中，我们提出了基于 3D 大型多模型（3D LMM）的 Grounded 3D-LLM 模型，在一个统一生成框架中探索了 3D 场景理解的潜力，通过使用场景引用标记作为特殊名词短语来参考 3D 场景，将 3D 视觉任务转化为语言格式，从而实现了处理交替 3D 和文本数据序列的自然方法，并采用对应标签引导语句建立了大规模的基于含意场景的语言数据集，进一步引入了对比性语言场景预训练（CLASP）以有效利用这些数据，从而将 3D 视觉与语言模型相结合，通过在多个 3D 基准测试上进行全面评估，我们展示了 Grounded 3D-LLM 的领先性能和广泛适用性。

    May, 2024

  • LLMs 跨入 3D 世界：多模态大语言模型对 3D 任务的调查与元分析

    大型语言模型（LLMs）与三维空间数据（3D-LLMs）的整合不断进步，为理解和与物理空间互动提供了前所未有的能力。本文综述了使 LLMs 能够处理、理解和生成 3D 数据的方法，强调了其在上下文学习、逐步推理、开放词汇能力和广泛的世界知识等独特优势，并强调了它们在体现人工智能系统中显著促进空间理解和互动方面的潜力。我们的研究涵盖了从点云到神经辐射场（NeRFs）等各种 3D 数据表示，分析了它们与 LLMs 的整合在 3D 场景理解、字幕生成、问答和对话，以及基于 LLMs 的空间推理、规划和导航等任务中的应用，同时还对整合 3D 和语言的其他方法进行了简要回顾。本文的元分析显示取得了显著进展，但也强调了利用 3D-LLMs 的全部潜力需要创新方法的必要性。因此，本文旨在为未来的研究规划一个探索和扩展 3D-LLMs 在理解和与复杂 3D 世界互动方面能力的道路。为了支持这项综述，我们建立了一个项目页面，其中整理和列出了与我们的主题相关的论文。

    May, 2024

  • 面向语言引导的交互式 3D 生成：LLMs 作为布局解释器与生成反馈

    该研究提出了一种基于大型语言模型（LLMs）的 LI3D 系统，它集成了 LLMs 作为 3D 布局解释器到现有的布局生成模型中，使用户能够灵活且交互式地生成 3D 场景并且验证其有效性和性能。

    May, 2023

  • 具备 3D 理解的语言 - 图像模型

    通过扩展多模态大语言模型 (MLLMs) 的感知能力以在三维空间中对图像进行定位和推理，本研究引入了一个名为 Cube-LLM 的新 MLLM，并在 LV3D 数据集上进行预训练，实验表明 Cube-LLM 在整体 MLLM 和特定领域的基准测试中均表现出色，并取得了显著的成果。

    May, 2024

  • 利用大型语言和视觉模型通过程序生成的三维场景表示探索未知环境的机器人

    利用大型语言模型（LLMs）和大型视觉语言模型（LVLMs）的能力，本研究提出了一个综合框架，模仿人类认知以实现对象目标导航问题的解决，通过关注、感知和存储任务特定信息，并生成相应计划。为了有效表示机器人周围的环境，提出使用语义丰富的 3D 场景模块化表示，并引入基于 LLM 的修剪策略以消除无关的目标特定信息。

    Mar, 2024

  • Reason3D：基于大规模语言模型的 3D 分割搜索和推理

    Reason3D 是一种新型的多模态大型语言模型，通过点云数据和文本提示作为输入，生成文本回答和分割遮罩，实现 3D 推理分割、分层搜索、精确引用和问题回答等高级任务。

    May, 2024

  • LiDAR-LLM：探索大语言模型在 3D LiDAR 理解方面的潜力

    LiDAR-LLM 使用 Large Language Models（LLMs）和 Multimodal Large Language Models（MLLMs）来理解 3D 场景，通过重新构建 3D 场景认知为语言建模问题并使用 View-Aware Transformer（VAT）来加强 LLMs 的空间定向理解，从而实现对 3D 场景的多种指令的理解和复杂空间推理。

    Dec, 2023

  • Chat-3D：数据高效调整大型语言模型，用于 3D 场景的通用对话

    本文介绍了 Chat-3D，它通过将预训练的 3D 表示与先进的 LLM 的推理和对话能力相结合，实现了首个用于 3D 场景的通用对话系统。 Chat-3D 能够感知 3D 世界，具备理解各种 3D 场景指令、进行复杂的空间推理并将外部知识融入其响应的能力。在构建的指令数据集上，Chat-3D 相对于 GPT-4 获得了相对得分 75.6%。

    Aug, 2023

  • ShapeLLM：面向体验交互的通用三维物体理解

    ShapeLLM 是第一个为具身交互而设计的 3D 多模态大型语言模型，通过使用 3D 点云和语言探索通用的 3D 物体理解能力，并通过扩展 ReCon 到 ReCon++ 以进行改进的几何理解。利用 ReCon++ 作为 3D 点云输入编码器进行 LLM 训练，ShapeLLM 在构建的指令跟随数据上进行训练，并在新的人工策划评估基准 3D MM-Vet 上进行测试，实现了在 3D 几何理解和语言统一的 3D 交互任务（如具身视觉基准）中的最新性能。

    Feb, 2024