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stable diffusion 控制空間構圖 -ControlNet Depth - Stories Detail

ControlNet，使得 Stable Diffusion 可以接受條件輸入來指導圖像生成過程，從而開啓了AI生圖的可控時代。其中，開源的 ControlNet 模型包括如 OpenPose 姿勢識別、Canny 邊緣檢測、Depth 深度檢測 等等，每種模型都有其獨特的特性。本文將深入探索 Depth 深度檢測 的工作流程和應用實例，展示其如何幫助我們控制姿勢、轉換性別或物種、修改材質以及創建藝術字等等。

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Depth 深度圖

Depth 預處理器可以根據參考圖像估計基本 深度圖，深度圖是對 3D 場景的 2D 灰度表示，每個像素的值對應於從觀察者視點看場景中物體的距離或深度。白色 代表近距離，黑色 則表示遠距離。通過深度圖可以向AI傳遞圖片的空間信息，從而指定構圖、姿勢和3D結構等。在保持原始構圖的同時，可以生成各種新穎創意的圖像。

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相似類型對比

每種 ControlNet 都有其獨特的特性和差異，和 Depth 類似的還有如 法線貼圖（NormalMap）和 語義分割（Seg）等。

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法線貼圖

法線貼圖 是將 3D 結構信息映射到 RGB（紅、綠、藍）圖像。通過 ControlNet 推斷並提取法線貼圖，可以在圖生圖的時候保留原圖的三維結構。相較於 Depth ，Normal Map 可以更為精細地提取不均勻性。

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然而，如果想更改臉部或背景等細節，則深度圖可能會更為合適。

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語義分割

語義分割 可以在檢測內容輪廓的同時，將畫面劃分為不同的區塊，併為每個區塊賦予語義標註，從而實現更加精準的控圖效果。然而，分割僅提取畫面的平面構成，無法提取 3D 結構信息。因此，在需要重點關注 3D結構 的場景中，建議使用 Depth 或 Normal Map。另一方面，若無需提取 3D 結構，Seg 則是一個更為合適的選擇。

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使用步驟和參數

  1. 在 ControlNet 選項卡中上傳參考圖像。
  2. 勾選 “Enable” 並選擇 “Depth” 作為控制類型，選中後 Preprocessor 和 Model 會自動配置為對應的默認項。
  3. 如果想查看預處理的效果，點擊特徵提取按鈕 “💥”，即可提取特徵並顯示結果。

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通過從左側的原始圖像中提取景深信息，生成中間的黑白預處理器圖像，在此基礎上進一步生成右側的新圖像。可以看出，depth 在保留參考圖像中的空間信息方面非常有效。

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控制權重

需要注意的是，使用 Depth 描繪人像可能會帶來一個副作用，即人物和背景間的深度差異會限制人物形象的自由度，使人體的形狀過於固定，甚至可能影響人物的服飾。

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如果影響到了期望實現的效果，可適當降低 Control Weight，以獲得更靈活的圖像生成結果。

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數值越低，效果越弱；數值越高，效果越強。測試下來 0.5 是個較適中的數值，可以在保持較好的控圖效果的同時，保留 lora 模型角色的服飾特徵。此外，還可以選擇將 Control Mode 設置為 “My prompt is more important”，也有助於降低 depth 控圖的限制。

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預處理器

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  • Depth Midas：默認選項，是經典的深度信息估算預處理器，在細節方面相對較少。適用於具有較大縱深的風景畫面，能夠更好地表示出遠近關係。它更注重近景內容的提取，雖然也包含遠景內容，但整體細節不太豐富。
  • Depth Zoe：中等細節水平的預處理器，其細節程度介於 Midas 和 Leres 之間。結合了相對深度估計和度量深度估計的新算法，可廣泛應用於不同領域，相較於其他預處理器，具有更少的誤差和更準確的結果。在較大縱深的場景下，它的遠景效果優於 Midas。
  • Depth Leres：相比前面兩種預處理器，具有更豐富的細節表現。其成像焦點在中間景深層，這樣的優勢在於可以獲得更廣泛的景深範圍，且中距離物體的邊緣更清晰，但近景圖像的邊緣可能會相對模糊。此外，其微調選項的能力有所增強，這對於控制將對象放置在“近處”或“遠處”特別有用。
  • Depth Leres++：生成最多細節且效果最為精細的。可以將其看作是 Depth Leres 的改進版本，在細節表現和處理效果上都有所提升。
  • Depth Anything：由香港大學和字節跳動提出的旨在處理各種任務環境下任意圖像，簡單且強力的基礎深度模型，相對較新，適用於廣泛的場景。
  • Depth Hand Refiner：專為改善深度圖中的手部細節而設計的預處理器，特別適用於手部定位至關重要的場景。可以獲得更精確的手部深度信息，從而在圖像生成過程中實現更高質量的手部表現。

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需要根據具體需求和應用場景來選擇適合的 Depth 預處理器，主要取決於希望新圖像與原始圖像的接近程度，以及所需的細節強度。

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Remove Near/Background %

  • Remove Near%：逐漸從最近處（白色）到最遠處將畫面中不同深度的人物/物體移除深度，直到完全變為白色（平面無深度）。
  • Remove Background%：逐漸從最遠處（黑色）到最近處將畫面中不同深度的人物/物體移除深度，直到完全變為黑色（平面無深度）。

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Remove Near% 會將較亮的區域處理為全白色，有效地將圖像中較近的部分"壓平"，就像卡通人物撞到玻璃一樣。數值越高，深度圖中近處部分的效果就越趨於扁平化。

Remove Background% 會將較暗的區域處理為全黑色，使其在陰影中消失。數值越高，深度圖中遠處部分消失得越多。這對於去除背景中不需要的元素非常有用。相反，降低數值可以呈現更多的背景細節。

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SDXL

由於 SDXL 的模型架構相比 SD 1.5 存在明顯的變更，因此無法兼容以往的 ControlNet 模型。要解決這個問題，首先需將 Stable Diffusion Web UI 更新至 v1.6.0 或更高版本，同時將 ControlNet 擴展更新至 v1.1.400 或更高版本。

git pull

從 Hugging Face 下載任意 Depth XL 模型，其中前三個模型是由 diffusers 團隊發佈的，該團隊是一個非盈利組織，由多名 AI 熱衷者自發組建而成，發佈過多款與 diffusion 相關的模型。

  • diffusers_xl_depth_full.safetensors
  • diffusers_xl_depth_mid.safetensors
  • diffusers_xl_depth_small.safetensors
  • kohya_controllllite_xl_depth.safetensors
  • kohya_controllllite_xl_depth_anime.safetensors
  • sai_xl_depth_128lora.safetensors
  • sai_xl_depth_256lora.safetensors
  • sargezt_xl_depth.safetensors
  • sargezt_xl_depth_faid_vidit.safetensors
  • sargezt_xl_depth_zeed.safetensors
  • t2i-adapter_diffusers_xl_depth_midas.safetensors
  • t2i-adapter_diffusers_xl_depth_zoe.safetensors

下載完成後，把文件移動到 webui/models/ControlNet 模型文件夾中。使用的基本方法與 SD1.5 相同，首先，在 checkpoint 中確保選擇了 SDXL 大模型。然後，Control Type 選擇 Depth ，此時下拉菜單會自動篩選出 Depth XL 模型。若為空，可以嘗試點擊右下角的 🔄 刷新圖標。

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從出圖結果來看，small 版本具有更快的生成速度和更高的自由度，適合快速創作和較低細節要求的場景；full 版本生成速度較慢，但能夠保留原圖的細節最多，適用於對畫面控制要求較高的場；而 mid 版本介於兩者之間，可根據實際需求進行選擇。

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ComfyUI

除了使用 Stable Diffusion Web UI，同理地可以在 ComfyUI 中設置工作流程，使用 SDXL 和 ControlNet 生圖。

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ControlNet應用

關鍵節點一個是 ControlNet應用，負責接收預處理圖像的信息，並根據加載的模型來實現各項控制要素。普通版的節點上只有一個參數 強度，用於控制 ControlNet 的權重。值越大，生成的圖像越貼近參考效果。

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如果想進一步控制它的開始、結束時間，則需要使用標有 高級（Advanced）的進階節點。

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ControlNet加載器

另一個關鍵節點是 ControlNet加載器，其參數為 ControlNet名稱，用於加載所需的模型。正如前面強調的，這裏的 ControlNet 模型版本，需要與所選的 Checkpoint 模型版本相匹配。

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預處理器

注意， 圖像 的輸入需要連接到預處理器，ControlNet 的預處理器種類非常多，和 Stable Diffusion Web UI 一樣，在選擇時，需確保所選預處理器與加載的 ControlNet 模型相匹配。

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或者，可以使用多合一的自定義節點，例如 Aux集成預處理器，包含了各種控制類型，且在持續迭代更新，可以更方便地選擇和使用。

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整個工作流：

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應用

空間場景

對於需要生成富有空間感的多層次場景圖像，Depth 尤為有用，例如以下參考圖所示的建築內部空間。相較於直接使用 圖生圖，Depth 能夠更準確地傳遞參考圖的空間信息，從而實現更為精確的生成效果，能夠更好地保留原始構圖的空間層次感。

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風格轉換

可使用 img2img 在保持相同構圖的同時進行風格轉換，例如最常見的 2D 轉 3D 等。如果想增強轉換的風格程度，可搭配各類 LoRA 模型，例如 blindbox 手辦風格、goldcarvingcd 黃金雕像、DUANMAO 毛絨玩具等。

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以下是可供參考的一些參數：

  • checkpoint：revAnimated
  • Denoising strength：1

  • ControlNet

    • Depth

      • Preprocessor：depth_anything
      • Control Weight：單獨用 1.2，搭配其他 ControlNet 可適當降低

    • Tile（可選搭配），控制顏色，如果是黃金或者玻璃材質等則忽略

      • Preprocessor：tile_colorfix
      • Control Weight：0.3

    • Canny（可選搭配），加強邊緣和細節控制

      • Preprocessor：canny
      • Control Weight：0.5

人體透視

通常情況下，我們使用 OpenPose 來進行動作還原，是一種知名度較高的開源人體姿態估計系統，能夠從圖像或視頻中準確地檢測並估計人體的關鍵點位置。然而，當涉及肢體交疊或人體透視等複雜場景時，OpenPose 的準確性可能會降低。

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增加權重（Control Weight）可在一定程度上提高姿勢控制的效果。

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結合深度圖可以清晰地獲取肢體前後的結構，這使得 AI 能夠更好地理解動作的層次關係和空間信息。因此，當 Openpose 無法準確地還原動作時，可以嘗試結合 Depth，以實現更精確的動作還原。

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另外，還可以使用 Magic Poser 等 3D 模型創作工具，允許用户操縱 3D 人偶模型，從而創建出各種想要的姿勢。

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矯正手指

手部畸形、手指缺失或多餘等手部問題，可通過結合 depth 修復。

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方法1: Depth Library

  1. 點擊 Add Background Image 選擇要修改的圖像；
  2. 在 Hands 模型庫中選擇適當的添加；
  3. 通過移動和旋轉調整手部對象的大小、角度和適當位置；
  4. 點擊 Save PNG 保存。

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回到文生圖和原圖保持相同的參數：

  1. 勾選 Enable 以開啓 ControlNet；
  2. 在選項卡中上傳剛保存的手部參考圖像；
  3. Control Model 選擇 depth；
  4. 將 Starting Control Step 調整至 0.3。

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修復後效果對比：

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方法2: 局部重繪 ➕ depth_hand_refiner

  1. 切換到 img2img 的 inpaint 面板；
  2. 手動塗抹需要修改的手部區域；
  3. 勾選 “Enable” 並選擇 “Depth” 作為控制類型，選中後 Preprocessor 和 Model 會自動配置為對應的默認項。
  4. 選擇 depth_hand_refiner 作為預處理器。

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修復後效果對比：

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方法3: ADetailer ➕ depth_hand_refiner

  1. 勾選 Enable 以開啓 ADetailer；
  2. 模型選擇 hand_yolov8n.pt 或者 PitHandDetailer-v1-seg.pt（C站上下載）；
  3. Inpaint denoising strength 調整到 0.4 ～ 0.7；
  4. ControlNet model 選擇 depth；
  5. ControlNet module 選擇 depth_hand_refiner。

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修復後效果對比：

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logo / 藝術字

可以生成基於文本的圖像，即獨特而富有創意的視覺效果的藝術字：

  1. 使用 PS 或其他圖形處理工具創建黑白素材圖；
  2. 將黑白素材圖導入 ControlNet 中並選擇 All；
  3. Preprocessor 選擇 invert (from white bg & black line)；
  4. Model 選擇 depth 類型的模型；
  5. 適當調低 Control Weight 以使圖像背景與文字相融合。

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另外，需要注意不同的字體對於某些實體元素可能效果更好，而對於其他則相反。例如 細長的字體 比較適合搭配纖細的元素比如麪條、巧克力、燈管等物品。而 粗壯的字體 比較適合岩石、冰塊、餅乾等塊狀的元素。

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總結

Depth 深度檢測在 Stable Diffusion 的 ControlNet 中扮演着至關重要的角色，它不僅能夠傳遞空間信息以指導圖像生成，還廣泛應用於多種場景，如空間場景生成、風格轉換、人體透視、矯正手指以及藝術字創作等。通過合理選擇預處理器和控制權重，可以在保持原始構圖的同時，實現高度可控且富有創意的圖像生成效果，為我們提供了更多的可能性和靈感。

參考

https://www.youtube.com/watch?v=qG6OI7zmkxg

https://creatixai.com/controlnet-depth-tutorial-stable-diffus...

https://kindanai.com/manual-controlnet-depth/

https://huggingface.co/lllyasviel/sd-controlnet-depth

https://ai-illust-kouryaku.com/?p=12450

https://www.ipentec.com/document/software-stable-diffusion-cr...

https://www.bilibili.com/video/BV1Ds4y1e7ZB/

https://civitai.com/articles/6559/comfyui-sdxl-control-net-de...

https://kurokumasoft.com/2023/09/05/stable-diffusion-xl-contr...

https://www.wehelpwin.com/article/4223

https://www.runcomfy.com/zh-CN/tutorials/mastering-controlnet...

https://www.cnblogs.com/joy99/p/18402051

https://ai-wonderland.com/entry/cntrolnetguide#depth

https://github.com/Mikubill/sd-webui-controlnet/discussions/2400

人工智能 , aigc , depth , stable-diffusion , 設計
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