LatticeWorld – 网易、清华等推出的多模态3D世界生成框架

LatticeWorld是什么

LatticeWorld 是网易、香港城市大学、北京航空航天大学和清华大学等机构推出的将大语言模型与工业级 3D 渲染引擎虚幻引擎 5 （Unreal Engine 5，UE5）结合的多模态 3D 世界生成框架，支持通过文本描述和视觉指令快速生成具备高动态环境、真实物理仿真和实时渲染的大规模交互式 3D 世界。LatticeWorld 由场景布局生成、环境配置生成、程序化渲染管线三个核心模块构成，相比传统手工创作，创作效率提升超 90 倍，且生成质量高，有望在游戏、影视等领域广泛应用。

LatticeWorld的主要功能

• 快速生成3D世界：根据文本描述和视觉指令，快速生成具备高动态环境、真实物理仿真和实时渲染的大规模交互式3D世界，相比传统手工创作，效率大幅提升。
• 支持多种场景生成：支持生成多种不同类型的3D场景，如郊区、荒野等，满足不同用户的需求。
• 生成动态交互式环境：能生成动态智能体配置信息，包括智能体类别、数量、行为状态和空间位置等，使生成的3D世界更具交互性和动态性。
• 支持多模态输入：支持文本描述和视觉条件等多种输入方式，用户根据自己的需求选择合适的输入方式，使生成的3D世界更加符合用户的需求。

LatticeWorld的技术原理

• 多模态输入处理：通过文本描述和视觉条件等多种输入方式，将输入信息转换为符号化场景布局和环境配置参数，为后续的3D世界生成提供基础。
• 符号序列场景布局表示：将复杂的空间场景布局转换为符号矩阵，每个符号代表特定的资产类型，如F表示森林区域，W表示水体等。符号化矩阵被序列化为大语言模型可直接处理的字符串格式，有效保持空间关系的完整性。
• 多模态视觉融合机制：用预训练的CLIP视觉编码器提取高维视觉特征表示，通过专门设计的多层CNN投影网络将特征映射到词嵌入空间。采用精心设计的三阶段训练范式，包括CLIP微调阶段、持续预训练阶段和端到端微调阶段，联合优化视觉指令集成模块和布局生成模型。
• 层次化场景属性框架：建立双层场景属性的层次化结构，粗粒度属性层控制全局环境特征，如地形类型、季节变化、天气状况等；细粒度属性层涵盖多种细节参数，如资产的材质、密度、位置、朝向等，确保场景的语义一致性并减少参数冲突。
• 程序化渲染管线：通过场景布局解码器和环境配置转译系统，将符号化场景布局和JSON格式的环境配置转换为3D渲染引擎的输入。场景布局解码器实现对符号化场景布局的精确处理，包括转换为二值掩码图片、调整掩码图像大小和形成自然过渡区域等；环境配置转译系统负责将环境配置参数转译为特定渲染引擎的原生属性格式，精确控制物体和智能体的类型、状态、空间分布等详细参数。

LatticeWorld的项目地址

• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2509.05263

LatticeWorld的应用场景

• 游戏开发：快速生成游戏世界原型，包括地形、建筑、植被等元素，加快开发进度。
• 影视制作：快速搭建复杂虚拟场景，如外星世界、古代城市等，降低实体场景搭建成本。
• 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）：创建沉浸式虚拟环境，如虚拟旅游、虚拟教育等，提供身临其境的体验。
• 城市规划：快速生成城市虚拟模型，包括街道、建筑、公园等元素，用于前期研究。
• 教育与培训：生成虚拟实验室、历史场景等，提供沉浸式学习体验。