WorldFlow:通过大规模预训练实现视频与三维运动的联合预测

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

WorldFlow 是一个生成式世界模型,通过连续位移词元与混合 Transformer 骨干网络联合预测未来视频和 3D 轨迹,在多个基准上显著降低了位移误差,并发布了包含 1,678 个样本的 WorldFlowBench 评测集。

预测未来的物理状态是具身智能中的一项核心挑战。现有的视频世界模型未显式建模三维动力学,基于动作的建模方式仍受限于特定的机器人配置,而三维运动预测模型仅使用流监督,为学习物理动力学提供的信号有限。为克服这些局限,我们提出了 ,一种联合预测未来视频和基于查询的三维轨迹的生成式世界模型。通过将三维运动参数化为与视频网格对齐的连续位移词元,统一的混合 Transformer(MoT)骨干网络在校正流目标下对两种模态进行联合去噪。这一建模方式将显式几何动力学与视觉演变相耦合,有效释放了预训练视频模型中蕴含的物理常识。为在实证层面扩展并验证这一统一架构,我们在涵盖仿真和真实世界领域的 144 万个物体级样本组成的异构混合数据集上训练了 。我们还推出了 WorldFlowBench,其中包含来自 11 个数据源的 1,678 个评估样本,涵盖仿真和真实世界中的交互,包括空间推理任务。在全部三个评估集上,WorldFlow 的平均位移误差(ADE)和最终位移误差(FDE)均为所有参评的基于学习的方法中最低。值得注意的是,在具有挑战性的 SpatialCog 数据集上,WorldFlow 的 ADE 达到 0.060 米,相较于最强的外部基线降低了 54.2\\%。与其仅使用流监督的变体相比,其 ADE 和 FDE 还分别降低了 55.9\\% 和 68.5\\%。项目主页:https://worldflow-rbs.github.io/。
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论文页面 - WorldFlow:通过大规模预训练联合预测视频与三维运动

来源:https://huggingface.co/papers/2610.39278 作者:

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摘要

WorldFlow 是一种生成式世界模型,使用连续位移标记和混合 Transformer 主干网络,联合预测未来视频与三维轨迹,从而提升在多种基准测试中的物理动力学预测能力\。

预测未来的物理状态是具身智能领域的核心挑战之一\。现有的视频世界模型以隐式方式表示三维动力学,基于动作的建模方式仍受限于特定的机器人配置,而三维运动预测模型仅使用流监督,为学习物理动力学提供的信号有限\。为克服这些局限,我们提出了,一种生成式世界模型 (https://huggingface.co/papers?q=generative%20world%20model),可联合预测未来视频和基于查询的三维轨迹 (https://huggingface.co/papers?q=3D%20trajectories)\。通过将三维运动参数化为与视频网格对齐的连续位移标记 (https://huggingface.co/papers?q=continuous%20displacement%20tokens),统一的混合 Transformer (https://huggingface.co/papers?q=Mixture-of-Transformers)(MoT) 主干网络在整流流 (https://huggingface.co/papers?q=rectified-flow)目标下,对两种模态进行联合去噪\。这种建模方式将显式几何动力学与视觉演变相结合,有效释放预训练视频模型中蕴含的物理常识\。为通过实证扩展并验证这一统一架构,我们使用涵盖仿真与真实世界领域的 144 万个物体级样本组成的异构混合数据进行训练\。我们还推出了 WorldFlowBench (https://huggingface.co/papers?q=WorldFlowBench),其中包含来自 11 个数据源的 1,678 个评估样本,涵盖仿真与真实世界交互,包括空间推理任务\。在全部三个评估集上,WorldFlow 在所有受评估的基于学习的方法中,均取得了最低的平均位移误差 (https://huggingface.co/papers?q=average%20displacement%20error)(ADE) 和最终位移误差 (https://huggingface.co/papers?q=final%20displacement%20error)(FDE)\。值得一提的是,在具有挑战性的 SpatialCog 数据集上,WorldFlow 的 ADE 达到 0.060 米,相较于最强的外部基线降低了 54.2\%\。与其仅使用流的变体相比,ADE 和 FDE 分别降低了 55.9\% 和 68.5\%\。项目页面:https://worldflow-rbs.github.io/\。

查看 arXiv 页面 (https://arxiv.org/abs/2610.39278)查看 PDF (https://arxiv.org/pdf/2610.39278)项目页面 (https://worldflow-rbs.github.io/)GitHub17 (https://github.com/worldflow-rbs/worldflow)添加到合集 (https://huggingface.co/login?next=%2Fpapers%2F2610.39278)

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