Stable Diffusion: Täielik juhend avatud lähtekoodiga revolutsioonist tehisintellekti pildigenereerimises

Mis on Stable Diffusion ja miks see muutis tehisintellekti pildigenereerimise maailma

Stable Diffusion kujutab endast revolutsioonilist verstaposti tehisintellekti pildigenereerimise valdkonnas. Erinevalt paljudest patenteeritud lahendustest nagu DALL-E 3 või Midjourney on tegemist avatud lähtekoodiga projektiga, mis on oluliselt demokratiseerinud juurdepääsu täiustatud tehisintellekti tehnoloogiatele. Tänu oma avatud litsentsile võimaldab see kõigil – entusiastidest professionaalsete stuudioteni – katsetada visuaalse sisu loomist ilma kommertsplatvormidele tüüpiliste piiranguteta. Üksikasjalikuma võrdluse teiste tehisintellekti generaatoritega leiate meie põhjalikust ülevaatest.

See tööriist töötab latentse difusioonimudeli põhimõttel, mis on õppinud looma pilte miljonite näidete põhjal. Kasutaja sisestab lihtsalt tekstilise kirjelduse (nn viip) ja algoritm genereerib selle põhjal vastava visuaali. Mis aga teeb Stable Diffusioni tõeliselt murranguliseks, on patenteeritud lahendustega võrreldava jõudluse ja avatud lähtekoodiga projekti paindlikkuse kombinatsioon.

Stable Diffusioni ajalugu ja areng

Stable Diffusioni projekt nägi ilmavalgust tänu Stability AI koostööle LMU Müncheni ja LAIONiga. Esimene versioon avaldati 2022. aasta augustis ja pälvis kohe tehnoloogiakogukonna tähelepanu. Erinevalt suletud süsteemidest oli mudeli lähtekood avalikult kättesaadav, mis võimaldas arendajatel üle maailma selle täiustamisse panustada.

Alates selle avaldamisest on mudel läbinud mitu olulist uuendust, mis on järk-järgult parandanud genereeritud piltide kvaliteeti, töötlemiskiirust ja lisanud uusi funktsioone. Kronoloogiliselt saame jälgida arengut versioonist 1.x versiooni 2.x kaudu kuni uusimate iteratsioonideni, kusjuures igaüks neist tõi kaasa märkimisväärseid täiustusi eraldusvõime, detailide ja genereeritud piltide üldise täpsuse osas.

Tehnilised alused ja kuidas Stable Diffusion töötab

Stable Diffusion kuulub latentse difusioonimudeli perekonda. Erinevalt GAN-idest (Generative Adversarial Networks), mida kasutati eelnevates generaatorites, töötavad difusioonimudelid müra järkjärgulise eemaldamise põhimõttel juhuslikest andmetest. Seda protsessi võib võrrelda lahustumise pöördprotsessiga – alustame "lahustunud" (mürarikka) pildiga ja "kristalliseerime" sellest järk-järgult lõpliku visuaali.

Mudeli arhitektuur koosneb mitmest võtmekomponendist:

Tekstikooder

Teisendab tekstiviiba numbriliseks esituseks, mida mudel saab töödelda. Siin kasutatakse OpenAI poolt välja töötatud täiustatud CLIP-tehnoloogiat, mis suudab tõhusalt mõista sõnade ja fraaside tähendust.

U-Net

Mudeli tuum, mis vastutab müra eemaldamise protsessi eest. See närvivõrk muudab järk-järgult juhusliku müra sidusaks pildiks vastavalt sisestatud viibale.

VAE dekooder

Variatsiooniline autoenkooder, mis teisendab latentse esituse (omamoodi "vaheetapp" genereerimisprotsessis) lõplikuks pikslite kaupa pildiks.

See keerukas süsteem võimaldab luua pilte eraldusvõimega 512x512 või 768x768 pikslit märkimisväärse detailsuse ja viibale vastavuse tasemega.

Stable Diffusioni kohaliku käitamise eelised

Üks Stable Diffusioni olulisemaid eeliseid on võimalus seda käitada oma riistvaral. See pealtnäha lihtne omadus toob kasutajatele mitmeid olulisi eeliseid:

Piiramatu genereerimine ilma lisatasudeta

Erinevalt tellimuspõhistest või krediidipõhistest pilveteenustest saate genereerida piiramatu arvu pilte ilma lisakuludeta. Ainus piirang on teie riistvara jõudlus ja aeg, mida olete valmis investeerima.

Absoluutne kontroll protsessi üle

Kohalik käitamine võimaldab otsest juurdepääsu kõigile genereerimisparameetritele. Saate katsetada seadetega nagu sampling steps (diskreetimissammud), guidance scale (juhendamisskaala), seed (seemne) väärtused ja paljude teiste muutujatega, mis mõjutavad lõpptulemust.

Andmete ja viipade privaatsus

Kõik andmed jäävad teie seadmesse, mis on eriti oluline professionaalidele, kes töötavad tundliku sisu või intellektuaalomandiga. Teie viipasid, viiteid ega genereeritud pilte ei saadeta välistele serveritele.

Kohandamisvõimalus konkreetsetele vajadustele

Kohalik installatsioon võimaldab koodi muuta, rakendada kohandatud töövooge ja integreerida olemasolevatesse süsteemidesse, mida hindavad eriti arendajad ja stuudiod.

Stable Diffusioni praktiline kasutamine

Stable Diffusion leiab rakendust paljudes tööstusharudes ja loomingulistes protsessides:

Kontseptuaalne kunst ja illustratsioonid

Kunstnikud kasutavad Stable Diffusionit kontseptsioonide kiireks visualiseerimiseks, inspiratsiooni genereerimiseks või aluste loomiseks edasiseks digitaalseks töötlemiseks. Mõne minutiga saab luua kümneid ideevariante, mille loomine traditsiooniliste meetoditega võtaks tunde.

Tootedisain ja prototüüpimine

Disainerid saavad kiiresti visualiseerida uusi tooteid erinevates variantides ja stiilides. Alates moeaksessuaaride kontseptsioonidest kuni mööbli ja elektroonikani – Stable Diffusion suudab genereerida fotorealistlikke visualiseeringuid tekstilise kirjelduse põhjal.

Turundusmaterjalid ja sotsiaalmeedia

Turundajad hindavad võimalust kiiresti luua ainulaadset visuaalset sisu kampaaniate, sotsiaalmeedia postituste või reklaammaterjalide jaoks. Stable Diffusion võimaldab säilitada ühtset visuaalset stiili kõigis väljundites.

Filmi- ja mängutootmine

Loojad kasutavad Stable Diffusionit stseenide eelvisualiseerimiseks, tegelaskujude kontseptsioonide loomiseks või tekstuuride ja keskkondade genereerimiseks. Eriti sõltumatud loojad ja väiksemad stuudiod saavad juurdepääsu tööriistadele, mis olid varem kättesaadavad ainult suurtele, ulatuslike eelarvetega produktsioonidele.

Täiustatud tehnikad ja funktsioonid

Stable Diffusion paistab silma oma kohandamisvõimaluste ja põhifunktsionaalsuse laiendamise poolest. Kõige populaarsemate täiustatud tehnikate hulka kuuluvad:

Inpainting (valikuline regenereerimine)

See tehnika võimaldab valida olemasoleva pildi konkreetse ala ja lasta see uuesti genereerida. See on ideaalne soovimatute elementide eemaldamiseks, konkreetsete detailide muutmiseks või genereeritud pildi problemaatiliste osade parandamiseks. Näiteks saate säilitada kompositsiooni ja põhielemendid, kuid muuta tegelase riietumisstiili või keskkonna iseloomu.

Outpainting (pildi laiendamine)

Outpainting võimaldab laiendada olemasolevat pilti üle selle algsete piiride. See sobib kuvasuhte muutmiseks, kaadri laiendamiseks või keskse elemendi ümber konteksti lisamiseks. Stable Diffusion jätkab selle protsessi käigus arukalt olemasolevat sisu ja säilitab visuaalse järjepidevuse.

ControlNet ja kompositsiooni juhtimine

ControlNet kujutab endast revolutsiooni genereeritud sisu täpses juhtimises. See laiendus võimaldab määratleda lõpliku pildi täpse kompositsiooni, tegelaste poosid, perspektiivi või sügavuskaardi. Näiteks saate sisestada konkreetse inimese poosi, kompositsiooni visandi või sügavuskaardi ning Stable Diffusion loob nende juhiste põhjal detailse pildi, mis järgib seatud piiranguid.

Img2img teisendamine

See funktsioon võimaldab kasutada olemasolevat pilti alusena ja teisendada seda tekstiviiba järgi. See säilitab põhilise kompositsiooni ja struktuuri, kuid rakendab uut stiili, muudab materjale või kohandab detaile. See on võimas tööriist visuaalse sisuga iteratiivseks töötamiseks.

Oma mudelite treenimine ja peenhäälestamine

Edasijõudnud kasutajad saavad treenida oma mudeleid või peenhäälestada olemasolevaid, kasutades oma andmekogumeid. See võimaldab luua spetsialiseeritud mudeleid, mis on keskendunud konkreetsele visuaalsele stiilile, teemale või brändile. Stuudiod saavad seega ette valmistada mudeli, mis genereerib järjepidevalt sisu, mis vastab nende visuaalsele identiteedile.

Stable Diffusioni ökosüsteem ja kogukond

Üks Stable Diffusioni tähelepanuväärsemaid aspekte on selle ümber kasvanud tugev tööriistade, laienduste ja kasutajaliideste ökosüsteem. Tänu projekti avatud lähtekoodile on tekkinud terve rida lahendusi, mis muudavad selle tehnoloogia kättesaadavaks erinevatele kasutajagruppidele:

Kasutajaliidesed

Vähem tehniliselt taiplikele kasutajatele on olemas mitmeid graafilisi liideseid, mis lihtsustavad oluliselt Stable Diffusioniga töötamist. Kõige populaarsem on AUTOMATIC1111 WebUI, mis pakub intuitiivset juhtimist ja juurdepääsu enamikule täiustatud funktsioonidele ilma koodi kirjutamata. Teiste alternatiivide hulka kuuluvad visuaalsele programmeerimisele keskendunud ComfyUI või sõbraliku kasutajaliidesega InvokeAI.

Mudelid ja kontrollpunktid

Kogukond on loonud tuhandeid spetsialiseeritud mudeleid (kontrollpunkte), mis põhinevad Stable Diffusioni põhimudelil. Need mudelid on sageli treenitud konkreetsete kunstistiilide, teemade või visuaalsete omaduste jaoks. Kasutajad saavad seega genereerida pilte, mis on inspireeritud konkreetsetest kunstnikest, filmide žanritest või ajaloolistest ajastutest.

LoRA adapterid

Low-Rank Adaptation (LoRA) kujutab endast tõhusat viisi mudeli peenhäälestamiseks ilma täieliku ümbertreenimise vajaduseta. Need väikesed adapterid (sageli vaid mõned MB) võivad dramaatiliselt mõjutada genereerimisstiili või lisada spetsiifilisi võimeid. On olemas tuhandeid LoRA adaptereid, mis on keskendunud konkreetsetele tegelastele, stiilidele, objektidele või visuaalsetele efektidele.

Manused ja tekstilised inversioonid

Need tööriistad võimaldavad mudelile "õpetada" uusi kontseptsioone või stiile mõne võrdluspildi abil. Tulemuseks on uus "sõna" või fraas, mida saate viibas kasutada antud visuaalse elemendi esilekutsumiseks. See on ideaalne viis genereerimise isikupärastamiseks ilma ulatusliku treenimiseta.

Tehnilised nõuded Stable Diffusioni käitamiseks

Stable Diffusioni täisväärtuslikuks kasutamiseks oma seadmes tuleb arvestada teatud riistvaranõuetega:

Piisava VRAM-iga GPU

Kõige olulisem komponent on piisava videomäluga graafikakaart. Põhifunktsioonide jaoks on vaja vähemalt 4 GB VRAM-i, kuid mugavaks tööks kõrgema eraldusvõime ja täiustatud funktsioonidega on soovitatav 8 GB või rohkem. Optimaalset jõudlust pakuvad NVIDIA RTX-seeria kaardid, mis pakuvad spetsiaalseid tensor-tuumasid tehisintellekti arvutuste kiirendamiseks.

CPU ja RAM

Kuigi peamine koormus langeb GPU-le, on süsteemi sujuvaks toimimiseks olulised piisavalt võimas protsessor ja operatiivmälu. Soovitatav on vähemalt 16 GB RAM-i ja keskklassi mitmetuumaline protsessor.

Salvestusruum

Stable Diffusioni põhimudelid on tavaliselt 2–7 GB suurused, kuid kasvava mudelite, kontrollpunktide ja genereeritud piltide koguga kasvavad kiiresti nõuded salvestusruumile. Vähemalt 50 GB vaba ruumi on mõistlik alus, kuid tõsised kasutajad pühendavad Stable Diffusionile sageli sadu gigabaite.

Alternatiivid vähem võimsale riistvarale

Kasutajatele, kellel puudub juurdepääs võimsale GPU-le, on olemas optimeeritud mudelite versioonid, mis suudavad töötada ka nõrgemal riistvaral (sealhulgas vanemad graafikakaardid või isegi CPU), ehkki madalama kiiruse ja kvaliteedi hinnaga. Mõned implementatsioonid on optimeeritud ka Apple Siliconiga Macidele.

Nõuanded tõhusate viipade ja paremate tulemuste saavutamiseks

Stable Diffusionist saadud lõplike piltide kvaliteet sõltub suuresti sisendviipade kvaliteedist. Siin on äraproovitud tavad paremate tulemuste saavutamiseks:

Olge spetsiifiline ja detailne

Mida detailsem on teie kirjeldus, seda täpsem on tulemus. Üldise "naise portree" asemel proovige "noore naise portree siniste silmade ja punaste juustega, õrnad jooned, pehme loomulik valgustus, professionaalne foto, detailne, realistlik".

Kasutage kunstilisi viiteid

Stable Diffusion tunneb paljude kunstnike ja meediumite stiile. Lisades viite nagu "Alfons Mucha stiilis" või "nagu akvarellmaal", saate oluliselt mõjutada tulemuse esteetikat.

Negatiivsed viibad

Sama oluline kui määratleda, mida soovite näha, on määrata, mida vältida. Negatiivsed viibad aitavad kõrvaldada levinud probleeme nagu deformeerunud käed, ebarealistlikud proportsioonid või soovimatud artefaktid.

Katsetage võtmesõnade kaaluga

Paljudes liidestes saab üksikutele sõnadele või fraasidele määrata kaalu, mis määrab nende tähtsuse. Sulgude või spetsiaalse süntaksi abil saate rõhutada võtmeelemente: "(punane kleit:1.3)" annab suurema rõhu kleidi punasele värvile.

Võrdlus alternatiivsete lahendustega

Stable Diffusion ei ole ainus tegija tehisintellekti pildigenereerimise valdkonnas. Kuidas see võrdluses alternatiividega vastu peab?

Eelised patenteeritud lahenduste ees

Võrreldes suletud süsteemidega pakub Stable Diffusion mitmeid olulisi eeliseid: piiramatu kasutamine ilma genereerimistasudeta, täielik kontroll protsessi üle, andmete privaatsus ja muutmise võimalus. Professionaalsetele kasutajatele on oluline ka võimalus integreerida see oma töövoogudesse ja süsteemidesse.

Puudused ja piirangud

Peamisteks puudusteks on seadistamisprotsessi suurem tehniline keerukus, võimsa riistvara vajadus ja mõnikord teatud tüüpi sisu (eriti realistlikud inimnäod ja käed) madalam kvaliteet võrreldes mõne patenteeritud mudeliga. Need erinevused aga vähenevad iga uue versiooniga.

Praktiline töövoog algajatele

Neile, kes soovivad Stable Diffusioniga alustada, kuid pole kindlad, kuidas seda teha, pakume siin lihtsustatud protseduuri:

1. Installimine ja seadistamine

Lihtsaim viis on installida mõni ettevalmistatud graafilise liidesega pakett. Windowsi kasutajatele on sobiv lahendus AUTOMATIC1111 WebUI, mis pakub lihtsat installijat. Pärast installeri allalaadimist ja käivitamist järgige juhendit, mis viib teid läbi kogu protsessi.

2. Põhimudeli valik

Pärast installimist tuleb alla laadida vähemalt üks põhimudel. Alustuseks soovitame ametlikku Stable Diffusioni uusimat versiooni, mis pakub head kompromissi kvaliteedi ja mitmekülgsuse vahel.

3. Esimene genereerimine

Käivitage veebiliides, sisestage oma esimene viip (nt "maastik mägede ja järvega koidikul, realistlik foto") ja klõpsake nuppu Genereeri. Esimene genereerimine võib võtta kauem aega, kuna mudel laaditakse VRAM-i.

4. Parameetritega katsetamine

Nüüd saate hakata katsetama erinevate parameetritega nagu Sampling Steps (diskreetimissammud, mõjutab detaile, tavaliselt 20–30 sammu), CFG Scale (viibale vastavuse tugevus, tavaliselt 7–12) või Seed (genereerimise unikaalne identifikaator, mille saate tulemuste reprodutseerimiseks salvestada).

5. Täiustatumad funktsioonid

Kogemuste kasvades saate järk-järgult avastada täiustatumaid funktsioone nagu img2img, inpainting või ControlNet.

Kokkuvõte

Stable Diffusion kujutab endast paeluvat ühendust kunstilise loovuse ja kaasaegse tehnoloogia vahel. Tänu oma avatud lähtekoodile ja aktiivsele kogukonnale areneb see pidevalt ja laiendab loomingulise väljenduse võimalusi. Alates hobikatsetustest kuni professionaalse kasutuselevõtuni kommertsstuudiotes – see tööriist muudab viisi, kuidas me visuaalsele loomingule läheneme.

Olenemata sellest, kas olete professionaalne disainer, kes otsib viisi oma töövoo tõhustamiseks, kunstnik, kes uurib uusi väljendusvorme, või lihtsalt uudishimulik entusiast – Stable Diffusion pakub ligipääsetavat teed tehisintellekti loodud kunsti maailma. Iga uue versiooniga muutub see võimsamaks, intuitiivsemaks ja mitmekülgsemaks tööriistaks, mis nihutab piire sellele, mida on võimalik luua pelgalt teksti abil.