Libérer le potentiel créatif : explorer les espaces latents dans la conception générative 3D

Le processus créatif en design a toujours consisté à repousser les limites, à explorer de nouvelles frontières et à réimaginer ce qui est possible. Alors que nous continuons à intégrer des méthodes informatiques avancées dans le flux de travail de conception, une voie particulièrement intéressante est l'exploration des espaces latents au sein des systèmes génératifs. Les espaces latents, les domaines abstraits où fonctionnent les modèles génératifs, offrent aux concepteurs des opportunités sans précédent d'interagir avec leurs créations de manière nouvelle et interactive.

Dans cet article, je présenterai « Browse the Latent Space » (BLS), un outil interactif qui exploite le potentiel de visualisation et d'interpolation de l'espace latent au sein de systèmes génératifs 3D. Cet outil, développé dans le cadre d'une initiative de recherche plus vaste, améliore le processus d'exploration de la conception en fournissant aux concepteurs des moyens intuitifs et puissants pour comprendre, manipuler et générer de nouvelles conceptions.

Redéfinir l'exploration du design avec les espaces latents

Les systèmes génératifs ont gagné en popularité dans de nombreux domaines créatifs, de l'art à la musique en passant par le design et l'architecture. Cependant, les interactions avec ces systèmes se limitent souvent à un processus quelque peu aléatoire et imprévisible : exécuter un modèle, attendre un résultat et espérer qu'il corresponde à l'intention du concepteur. Mais que se passerait-il s'il existait un moyen d'approfondir la mécanique de ces systèmes, de comprendre et même de contrôler la manière dont ils génèrent leurs résultats ?

C'est là qu'entre en jeu le concept d'espaces latents. Un espace latent est une représentation en dimension inférieure des données qu'un modèle génératif a apprises au cours de son processus de formation. Il capture les modèles et structures sous-jacents au sein des données, qui peuvent être manipulés pour créer de nouvelles conceptions. En visualisant et en interagissant avec cet espace, les concepteurs peuvent obtenir des informations précieuses sur la façon dont le système génératif interprète leurs entrées, ce qui conduit à des décisions de conception plus éclairées et plus créatives.

Expérimentation avec des systèmes génératifs : le cas des chaises 3D

Dans notre recherche, nous nous sommes concentrés sur les chaises comme étude de cas pour explorer les possibilités créatives de l'espace latent. Les chaises, un élément essentiel de la pratique du design, offrent un terrain fertile pour l'expérimentation, en particulier dans le contexte des systèmes génératifs. En nous inspirant de la culture du remixage et du design itératif, nous avons cherché à améliorer le processus créatif en fournissant aux designers des outils pour explorer, remixer et créer de nouveaux modèles de chaises en utilisant l'espace latent.

Nous avons utilisé le modèle génératif GET3D, un outil puissant capable de générer des modèles 3D de haute qualité. En exploitant l’espace latent de ce modèle, nous avons pu visualiser et manipuler les caractéristiques qui définissent les chaises. Cette approche permet non seulement aux concepteurs de mieux comprendre le système génératif, mais également de créer des conceptions entièrement nouvelles qui se situent entre celles existantes dans l’espace latent.

Visualisation de l'espace latent : des données abstraites aux conceptions tangibles

L’une des innovations clés de notre approche est la visualisation de l’espace latent. Les données de grande dimension, telles que celles produites par les modèles génératifs, peuvent être difficiles à interpréter et à parcourir. Pour surmonter ce défi, nous avons utilisé une technique de réduction de dimensionnalité pour projeter l’espace latent dans une carte bidimensionnelle. Cette carte fournit une représentation visuelle de la façon dont les différents modèles de chaises sont répartis en fonction de leurs caractéristiques, telles que la texture et la forme.

La visualisation permet aux concepteurs de zoomer, de déplacer et d'explorer l'espace latent de manière interactive. Ils peuvent voir comment des conceptions similaires sont regroupées, révélant la structure sous-jacente que le modèle génératif a apprise. Cela aide non seulement à comprendre le comportement du modèle, mais ouvre également de nouvelles possibilités d'exploration créative.

Interpolation : créer de nouveaux modèles à partir de modèles existants

Au-delà de la visualisation, l'outil BLS comprend également une fonction d'interpolation qui permet aux concepteurs de créer de nouveaux modèles de chaises en combinant des modèles existants. L'interpolation dans l'espace latent consiste à générer de nouveaux points entre des points de données connus (dans ce cas, des modèles de chaises existants) et à observer les modèles résultants. Ce processus permet aux concepteurs d'explorer des transitions fluides entre différentes caractéristiques de conception, ce qui conduit à la création de résultats innovants et uniques.

Par exemple, un designer peut sélectionner deux chaises ou plus dans l'espace latent et utiliser l'outil d'interpolation pour générer des designs intermédiaires qui combinent les caractéristiques des chaises sélectionnées. Ce processus s'apparente à une navigation dans un vaste paysage de conception, où chaque étape révèle de nouvelles possibilités et combinaisons jusqu'alors inexplorées.

Un nouveau paradigme pour l'exploration du design

L'outil « Parcourir l'espace latent » représente une avancée significative dans la manière dont les concepteurs peuvent interagir avec les systèmes génératifs. En offrant un accès intuitif à l'espace latent, nous permettons aux concepteurs de dépasser les limites des méthodes traditionnelles d'exploration de la conception. Cette approche non seulement améliore la créativité, mais offre également une compréhension plus approfondie du fonctionnement des modèles génératifs, ce qui conduit à des pratiques de conception plus éclairées et plus innovantes.

À mesure que nous continuons à peaufiner et à développer cet outil, nous envisageons qu'il devienne un élément essentiel de la boîte à outils du concepteur. Les itérations futures pourraient inclure l'inférence de modèles en temps réel basée sur le cloud, des algorithmes de réduction de dimensionnalité plus sophistiqués et l'application de cette approche à d'autres systèmes génératifs au-delà des chaises 3D.

Conclusion : L’avenir de l’exploration créative

L'intégration de l'exploration spatiale latente dans le processus de conception marque une nouvelle ère de créativité et d'innovation. En libérant le potentiel des systèmes génératifs, les concepteurs peuvent repousser les limites du possible, en créant des conceptions qui sont non seulement novatrices, mais aussi profondément inspirées par les mécanismes sous-jacents des modèles qu'ils utilisent.

L'avenir du design réside dans notre capacité à exploiter ces outils informatiques avancés, et l'outil « Parcourir l'espace latent » n'en est qu'un début. À mesure que nous continuons à explorer et à perfectionner ces technologies, les possibilités d'exploration créative sont illimitées.

Pour une expérience pratique avec l'outil BLS ou pour en savoir plus sur la recherche sous-jacente, visitez le site Web du projet à [insérer le lien ici] ou lisez l'article de recherche complet intitulé « Parcourir l'espace latent : une nouvelle approche de l'exploration de conception interactive pour les systèmes génératifs volumétriques ».

Pour plus de détails ou pour interagir avec l'outil BLS, reportez-vous au site Web du projet :
https://tcabezon.github.io/ls-exploration-tool/ ou l'article de recherche : « Parcourir l'espace latent : une nouvelle approche de l'exploration de la conception interactive pour les systèmes génératifs volumétriques » qui inclut l'ensemble du processus de recherche qui est à l'origine de ce projet.