Resumen - Software de Síntesis 3D Guiado por Representación Intermedia Expresiva de Restricciones

Software de Síntesis 3D Guiado por Representación Intermedia Expresiva de Restricciones

2025-07-24 17:58:03

{"Shuqing Li","Anson Y. Lam","Yun Peng","Wenxuan Wang","Michael R. Lyu"}

{cs.CV,cs.AI,cs.MM,cs.SE}

El documento presenta Scenethesis, un nuevo enfoque para generar entornos de software 3D a partir de descripciones de lenguaje natural. Scenethesis resuelve las limitaciones de los métodos existentes al introducir un lenguaje de representación intermedia formal (IR) llamado ScenethesisLang. **ScenethesisLang** actúa tanto como un lenguaje de descripción de escenas como un lenguaje de especificación de restricciones. Permite a los usuarios expresar restricciones espaciales, físicas y semánticas complejas de manera estructurada y verificable. Esto permite que Scenethesis genere software 3D de alta calidad que capture de manera precisa los requisitos del usuario. Scenethesis descompone el proceso de síntesis de software 3D en cuatro etapas distinguidas: 1. **Formalización de Requisitos**: Esta etapa traduce requisitos de lenguaje natural a especificaciones formales en ScenethesisLang. Utiliza una combinación de análisis semántico, sugerencias controladas y generación de especificaciones de DSL para asegurar que se capturen todos los requisitos de manera precisa. 2. **Síntesis de Activos**: Esta etapa genera modelos 3D para los objetos descritos en la especificación ScenethesisLang. Emplea una estrategia híbrida que combina la recuperación de modelos desde una base de datos curada con la generación de texto a 3D para asegurar tanto la calidad como la cobertura. 3. **Resolución de Restricciones Espaciales**: Esta etapa organiza los modelos 3D en la escena según las restricciones espaciales especificadas en ScenethesisLang. Utiliza un algoritmo de resolución de restricciones iterativo inspirado en la resolución de cubos de Rubik para resolver eficientemente restricciones espaciales complejas. 4. **Síntesis de Software**: Esta etapa combina los diseños de objetos resueltos con los modelos 3D adquiridos para generar escenas ejecutables de Unity. También incrusta metadatos de las especificaciones ScenethesisLang para permitir la trazabilidad y la modificación post-generación. **Evaluación** de Scenethesis demuestra su eficacia: * **Alta precisión en la captura de requisitos**: Scenethesis captura con precisión más del 80% de los requisitos del usuario. * **Alta satisfacción de restricciones**: Scenethesis satisface más del 90% de las restricciones duras mientras maneja más de 100 restricciones simultáneamente. * **Mejora de calidad visual**: Scenethesis alcanza una mejora del 42.8% en las puntuaciones de evaluación visual BLIP-2 en comparación con el método de vanguardia. **Scenethesis** ofrece varias ventajas sobre los métodos existentes: * **Mejora del control y mantenibilidad**: Scenethesis permite a los desarrolladores modificar elementos específicos en la escena 3D sin regenerar todo el software. * **Mejora de la expresividad**: ScenethesisLang puede expresar restricciones espaciales, físicas y semánticas complejas que son difíciles de capturar con gráficos de escena. * **Mejora de la verificabilidad**: Las especificaciones de ScenethesisLang proporcionan una representación formal de los requisitos y restricciones del usuario, facilitando la verificación de la corrección del software 3D generado. En resumen, Scenethesis representa un avance significativo en la síntesis de software 3D. Proporciona un enfoque principled y escalable para generar software 3D de alta calidad a partir de descripciones de lenguaje natural, convirtiéndose en una herramienta valiosa para desarrolladores y diseñadores.