专栏名称: 神秘的程序员们
作为一个程序员星人,在地球上工作生活时,你是否会感到孤独呢? 这里有来自程序员母星的亲切问候和地球漫游指南。国内首部以程序员文化、技术主题、项目管理及互联网创业的为主题漫画,诞生于09年。主创:西乔、霍炬。
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文生图模型进化简史和生成能力比较——艺术肖像篇

神秘的程序员们  · 公众号  · 程序员  · 2023-09-08 21:30

正文

很久没有更新文章,最近 真的太忙啦 ,在T2I领域, 学习速度真的赶不上进化速度! 每天都有无数新模型、新插件、新玩法涌现。玩得太上瘾啦。

上月初我去参加我硕士专业的夏季烧烤大趴,跟我的论文导师重逢(好多年没见啦)。他今年也赶风头开课讲授 Generative AI 与商业创新的结合。不过他的课主要讲的是LLM,听说我在玩T2I,就邀请我回母校的商学院做了个分享。我为那次分享 做了个简单 时间线,罗列了我认为文生图领域至关重要的里程碑(基于扩散模型)。

时间轴的上排是闭源相关,下排是开源相关

这个领域的一切都始于 CLIP 开源,CLIP 是一个通过自然语言监督有效地学习视觉概念的神经网络。通过使用 CLIP 可将文本和图像连接在一起。

CLIP 的全称是 Contrastive Language–Image Pre-training,也就是文本和图像对照的预训练模型,数据集使用的是 LAION-400M,包含 4 亿组从互联网上收集的 文本-图像对。文本编码器提取文本特征,图像编码器提取图像特征,两个放到一起对比相似度,从而让 AI “掌握” 文本-图像 的匹配关系。

21 年 1 月 CLIP 发布后(与 CLIP 一起发布的还有 DALL·E 第一代文生图模型,生成能力有限),基于它的各种文生图模型相继出现,Disco Diffusion 也是在这个时候诞生,此时它们的生成效果都并不理想,但社区对未来充满了憧憬。

21 年 12 月,OpenAI 发布了 Glide ,即 Guided Language-to-Image Diffusion,它是 DALLE 2 的基础。 同一个月,慕尼黑大学 Compvis 实验室发布了 Latent Diffusion 的论文 High-Resolution Image Synthesis with Latent Diffusion Models,它是生成能力实现重大突破基础

基于 Glide 的论文和各种探索, T2I 开源社区 开启了 Disco Diffusion 项目,22 年 3 月 Disco Diffusion v5 发布,这是图像生成模型第一次出圈引爆,吹响了打开 AI 艺术大门的号角,魔法由此开始释放。

同一个月, Midjourney 通过包装使用 Disco Diffusion,进行了商业应用。

22 年 4 月 ,OpenAI 发布了 DALL·E 2 。它的生成能力有了较大提升,但光芒很快就会被掩盖。

为了与 OpenAI 竞争, G oogle 22 年 5 月和 6 月 发布了 Imagen Parti 的论文,但一直没有公开发布过产品,极少有人真正体验过这两个 SOTA 模型,Google 保持着其在ML研究领域高调发paper但绝不ship任何产品的姿态,在T2I领域同样也起大早赶晚集,最后甚至压根就没现身。

真正的转折点来了,22 年 8 月发布的 Stable Diffusion 1.5 ,由 Stability AI 与慕尼黑大学 Compvis 实验室合作训练完成。它的光芒很快盖过了其他模型,加之后来的 LoRA 和 ControlNet 如虎添翼,构建了庞大的 SD 生态。

同月,谷歌发布了 Dreambooth 的论文 DreamBooth: Fine Tuning Text-to-Image Diffusion Models for Subject-Driven Generation。对自家的T2I 预训模型(也就是前文提到的Imagen,当然这个技术也可以应用于其它扩散模型)进行微调,使其学会将某 identifier 与该特定主题绑定。 只要输入少量该主题的图片用于训练(通常3-5张),就可让模型能用该 identifier 生成该主题的在不同背景下演绎的个性化图像。比如把"xiqiao_meowmeow"与一些我的脸图绑定后训练,就能用 xiqiao_meowmeow 生成出我在画漫画的结果,即使训练素材里只包含了我的脸。

22 年 11 月 Midjourney v4 发布,它的生成能力和艺术感惊人,使其一举奠定了MJ 作为商业闭源模型无法撼动的王者地位。

23 年1 月, LoRA 诞生,"它并不改变原模型的权重,而是在线性层旁边新增一个下采样-上采样的支路,通过训练这个支路来完成微调。因此,同一个基底 SD 模型可以搭载不同的 LoRA 使用,具有很高的灵活性。由于 LoRA 支路网络的参数量小,相比微调整个模型,对算力的需求更加友好,并且也能达到不错的效果,因此很快受到大家的热烈欢迎,成为了目前最流行的微调 SD 的方法之一。"
https://zhuanlan.zhihu.com/p/640144661

2 月,这个领域的天才人物 张吕敏发布 ControlNet 它的出现代表着 T2I 生成开始真正变得可控,能够成为真正的生产力工具。ControlNet 比之前 img2img 提供了更丰富更准确的控制方式,可以直接提取 input 画面的边缘、深度、语义分隔、深度信息,以及人物的姿势等 。精确控制AI 生成完美的手势和正确的手指再也不是问题。

3 月 Adobe 发布了 Firefly ,将生成式 AI 集成到自己的产品 Photoshop Beta 以及面向普通人的 Express 中,正式加入这张大战。Adobe 在自家拳头产品里的深度集成(碾压了所有第三方插件)以及我烧得起钱你随便用的战略,使其在AI图像的生成量极快的上升,远超 DALLE2。虽然上场晚,但稳坐第三把交椅。

7 月,Stability 开源了 SDXL1.0 ,Stability.AI 最新一代旗舰模型。当之无愧的最强开源文生图模型。高参数,高分辨率,极强的 prompt 理解力,极强的写真照片类图像生成能力,当然推理和训练成本也大大提高,将会重塑 T2I开源社区的格局。

回顾文生图扩散模型的发展史,才两年多时间就走到了今天,成为一项一种 每天被数百万人使用的技术,在许多领域塑造着未来。



SDXL1.0 发布后,我花了两周的时间,开足马力,电力拉满,将两个新模型 MJv5.2 和 SDXL1.0 的艺术家风格图跑出来,添加到 AIGC 艺术样式库 lib.KALOS.art 中。

目前文生图基础模型中,谁的生成能力更强,艺术感更好呢?

我们以几位代表性艺术家的 Fine-art 类肖像画来做一个比较,看看这一年来,SD和MJ这两家文生图模型的进化:

Vincent van Gogh ,风格识别度极高,无人不知的传奇艺术家

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/aa142cf4-c57a-4985-93ab-b53f803a6bc3?model=2

SDXL1.0 https://lib.kalos.art/artist/aa142cf4-c57a-4985-93ab-b53f803a6bc3?model=5

MJv4 https://lib.kalos.art/artist/aa142cf4-c57a-4985-93ab-b53f803a6bc3?model=1

MJv5.2 https://lib.kalos.art/artist/aa142cf4-c57a-4985-93ab-b53f803a6bc3?model=4

Edmund Dulac ,以精细而飘逸画风为特色的书籍、杂志插画家,著名的纸币、邮票设计师

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/a36e9799-fa7c-40b4-855f-9ea160f699a6?model=2

SDXL1.0 https://lib.kalos.art/artist/a36e9799-fa7c-40b4-855f-9ea160f699a6?model=5

MJv4 https://lib.kalos.art/artist/a36e9799-fa7c-40b4-855f-9ea160f699a6?model=1

MJv5.2 https://lib.kalos.art/artist/a36e9799-fa7c-40b4-855f-9ea160f699a6?model=4

Amedeo Modigliani ,以优美弧形曲线和修长脖颈为特色的意大利肖像画家

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/0900ebd2-6ce1-4e2b-ba91-bc7f6f84cdbd?model=2

SDXL1.0 https://lib.kalos.art/artist/0900ebd2-6ce1-4e2b-ba91-bc7f6f84cdbd?model=5

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MJv5.2 https://lib.kalos.art/artist/0900ebd2-6ce1-4e2b-ba91-bc7f6f84cdbd?model=4

Sandro Botticelli ,文艺复兴早期画风优雅飘逸的意大利画家,《维纳斯的诞生》和《春意盎然》

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/750d588d-de84-455d-b845-4f44b30cf931?model=2

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MJv4 https://lib.kalos.art/artist/750d588d-de84-455d-b845-4f44b30cf931?model=1

MJv5.2 https://lib.kalos.art/artist/750d588d-de84-455d-b845-4f44b30cf931?model=4

Aubrey Beardsley ,唯美主义和颓废主义的先驱,无可匹敌的黑白装饰风格艺术家

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/44f5df6c-0bcd-41f1-9547-3ab3775cbf65?model=2

SDXL1.0 https://lib.kalos.art/artist/44f5df6c-0bcd-41f1-9547-3ab3775cbf65?model=5

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Cecily Brown ,突破具象绘画边界,探索性和欲望,充满活力和富有表现力的抽象画大师

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/fa758d06-5875-444f-b0a0-a9e6f9ca88f8?model=2

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Jean Metzinger ,立体主义画派奠基人之一,碎片化、几何和多重视角

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/31dbd5f2-0884-4af7-8dc0-8041695645c9?model=2

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Max Beckmann ,大胆的表现主义大师,捕捉人物心理,描绘人类的处境,探索苦难、孤立和现代生活的复杂性

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Egon Schiele ,以扭曲但极富表现力的人物形象闻名,早期表现主义大师

SD1.5 https://lib.kalos.art/artist/fdf40250-9ba5-4b2d-bd12-8c58bd7ba556?model=2

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Coby Whitmore ,捕捉 20 世纪中期华丽、时尚社会生活本质的优雅女性肖像画







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