Zenn
📚

Hunyuan3D-2-WinPortable：1クリックで始める3D生成革命 - Windows向け統合パッケージの導入と実践

に公開
AI
Blender
Model Context Protocol
3dmodeling
tech

※ 本記事は筆者のアイデアを元に生成AIが作成した草稿を、筆者が加筆・修正・事実確認を行ったものです。

プロジェクト概要

Hunyuan3D-2-WinPortableは、Tencent社が開発した高品質3Dモデル生成AIシステム「Hunyuan3D 2.0」をWindows環境で簡単に利用できるようにしたポータブルパッケージです。このプロジェクトは、複雑なAI環境構築の知識がなくても、画像から3Dモデルを生成できるよう設計されています。

開発目的：

  • 専門知識がなくても簡単に使える3D生成環境の提供
  • 低スペックGPUでも動作する最適化された実行環境の構築
  • インストール作業の自動化によるユーザー体験の向上

主な技術スタック：

  • Python（スタンドアロン環境）
  • CUDA（NVIDIA GPU用）
  • Hunyuan3D-2（Tencent社製3D生成モデル）
  • mmgp（メモリ最適化技術）
  • Gradio（WebUIフレームワーク）

最新リリース情報：
2023年3月18日にリリースされたv2.0.0では、マルチビュー生成のサポートが追加され、CUDA 12との互換性が強化されました。このバージョンは12GB VRAMを搭載したTitan Xp（Pascal）をはじめとするさまざまなNVIDIA GPUで動作確認されています。また、GPUの性能によってパフォーマンスに大きな差が出る点に注意が必要です。

このOSSが注目される理由

Hunyuan3D-2-WinPortableは、高度な3D生成技術を多くのユーザーが利用できるようにした点で画期的です。通常、AI駆動の3D生成システムは複雑なセットアップと高スペックなハードウェアを必要としますが、このプロジェクトはその障壁を大幅に下げることに成功しています。

従来の3Dモデル作成は、熟練したアーティストが数日から数週間かけて行うプロセスでしたが、Hunyuan3D 2.0はこれを数秒で行えるようにしました。 YanWenKun氏のHunyuan3D-2-WinPortableはこの革新的技術を、低スペックPCで簡単に利用できるように最適化したものです。特に、DeepBeepMeepによって開発されたmmgp（Memory Management for the GPU Poor）技術を統合し、6GB程度の限られたVRAMでも動作するよう工夫されています。

このプロジェクトは単なる技術デモではなく、実用的なツールとして機能する点も重要です。生成された3Dモデルはゲーム開発、VR/AR、商品デザイン、教育などの分野で即時に活用できます。

アーキテクチャ全体像（Mermaid図あり）

Hunyuan3D-2-WinPortableのシステム構成は、複雑な3D生成プロセスを簡略化し、一般ユーザーでも扱いやすくするように設計されています。

このシステムは「形状生成」と「テクスチャ生成」という2段階のパイプラインに基づいています。 最初に入力画像または文章プロンプトからベースメッシュ（形状）を生成し、次にそのメッシュにテクスチャを適用します。この分離アプローチにより、より複雑な処理を低スペックなGPUでも段階的に実行できるようになっています。

プロセスフロー:

  1. ユーザーがWebUIで画像をアップロードまたはテキスト入力
  2. Hunyuan3D-DiTモデルが基本形状を生成
  3. Hunyuan3D-Paintモデルがテクスチャを生成（オプション）
  4. 出力された3Dモデルはglb/objなどの標準形式で保存

メモリ管理層（mmgp）は、異なるGPUスペックに応じて最適なリソース配分を行い、限られたVRAMでも効率的に処理します。

主要コンポーネント・設計思想

Hunyuan3D-2-WinPortableは、複雑な3D生成技術をシンプルに使えるようにするという哲学のもとに設計されています。主要コンポーネントと設計思想について詳しく見ていきましょう。

1. スタンドアロンPython環境

このパッケージには独自のPython環境が同梱されており、ユーザーのシステムにPythonをインストールする必要がありません。これにより環境の競合を避け、一貫した動作を保証しています。

2. Hunyuan3D-DiT形状生成モデル

フロー拡散Transformer（DiT）アーキテクチャに基づく形状生成モデルで、入力条件に正確に合致するジオメトリモデルを生成します。 このコンポーネントは特に幾何学的詳細の正確さに焦点を当て、入力画像から重要な特徴を捉える能力を持っています。

3. Hunyuan3D-Paintテクスチャ合成モデル

幾何学的条件とマルチビュー拡散技術を組み合わせたテクスチャ合成モデルで、モデルに高解像度のテクスチャを追加し、PBRマテリアルをサポートします。このコンポーネントは形状に合った高品質なテクスチャを生成し、最終的なモデルをよりリアルにします。

4. mmgpメモリ最適化システム

DeepBeepMeepによって開発されたMemory Management for the GPU Poor（mmgp）技術を統合し、低スペックGPUでも高品質な3D生成を可能にしています。このシステムはRAMとVRAMの使用バランスを最適化し、スワップ技術を活用してVRAM制限を克服します。

5. バッチスクリプト自動化

複雑なセットアップ手順を自動化するバッチスクリプトを提供しています。初期化、モデルダウンロード、起動など一連のプロセスがシンプルな操作で実行できるよう設計されています。

6. Gradio WebUI

直感的なウェブインターフェースにより、コードを記述することなく3D生成が行えます。ブラウザベースのUIは使いやすさを重視し、複雑な設定オプションも視覚的に管理できます。

設計上の工夫

  • モジュール分離: 形状生成とテクスチャ生成を分離することで、リソース要件に応じて段階的に処理できる柔軟性を提供
  • スケーラビリティ: 異なるGPUスペックに対応する複数の実行モード（超低VRAM、低VRAM、高VRAM）
  • ポータビリティ: 依存関係が最小限に抑えられたポータブル設計
  • 拡張性: Blenderアドオンやその他の3Dツールとの統合を容易にするAPI機能

この設計により、専門知識がなくても高品質な3Dモデル生成を体験でき、さらに上級ユーザーには細かなカスタマイズの余地も残されています。

セットアップ方法

Hunyuan3D-2-WinPortableのセットアップは、シンプルな手順で行えるように設計されています。以下に詳細な手順を示します。

前提条件

  1. ハードウェア要件:

    • NVIDIA GPU：最低6GB VRAM（4GBでも動作可能ですが非常に遅い）。
    • システムRAM：24GB以上推奨（特にテクスチャ生成時）
    • ストレージ：約25GB以上の空き容量

  2. 必須ソフトウェア:

    • NVIDIA GPUドライバー：CUDA 12対応のドライバー（およそ530以上）
    • CUDA Toolkit：バージョン12.4～12.8.1。
    • Visual Studio Build Tools 2022（C++ワークロード付き）

インストール手順

  1. 環境準備:

    # インストール前にNVIDIAドライバが最新かチェック
# CUDA Toolkitとビルドツールをインストール
# CUDA: https://developer.nvidia.com/cuda-downloads
# VS Build Tools: https://visualstudio.microsoft.com/visual-cpp-build-tools/

  2. パッケージのダウンロードと展開:

    # 最新のHunyuan3D2_WinPortable.7zをダウンロード
# https://github.com/YanWenKun/Hunyuan3D-2-WinPortable/releases
# ダウンロードしたファイルを任意の場所に展開

  3. 初期化の実行:

    # 展開したフォルダ内で0-initialize.batを実行
# 更新に失敗した場合は単に再実行して継続
cd Hunyuan3D2_WinPortable
0-initialize.bat

  4. モデルのダウンロード:

    # 2-download-models.batを実行してモデルをダウンロード
# ダウンロード完了まで待機（約19GB）
2-download-models.bat

  5. 基本形状のみを生成する場合:

    # 3-start.batを実行（EP Errorについては無視可能）
3-start.bat
# 以下のメッセージが表示されるまで待機:
# Uvicorn running on http://0.0.0.0:8080 (Press CTRL+C to quit)
# ブラウザでhttp://localhost:8080/を開く

  6. テクスチャ生成も行う場合（追加手順）:

    # 先に基本形状生成の手順を完了し、プログラムを一度終了
# テクスチャ生成用のコンパイル・インストールを実行
1-compile-install-texture-gen.bat
# インストールが完了したら再度起動
3-start.bat

  7. GPU性能に合わせた最適化（オプション）:

    # GPUのVRAMが6GB未満の場合
run-very_low_vram.bat

# GPUのVRAMが24GB以上の場合
run-high_vram.bat

  8. マルチビュー生成機能を使用する場合（オプション）:

    # テクスチャ生成の設定が完了していることを確認
# マルチビュー生成用のスクリプトを実行
run-mv.bat

# 24GB以上のVRAMを持つGPUの場合
run-mv-high_vram.bat

使用開始

セットアップが完了したら、ブラウザでWebUIにアクセスして使用を開始できます。生成された3DモデルはHunyuan3D-2\gradio_cacheフォルダに保存されます。

導入時によくあるエラーと対策

Hunyuan3D-2-WinPortableを導入する際によく発生するエラーと、その対策方法をご紹介します。

1. EP Error: TensorRTに関するエラー

EP Error D:\a\_work\1\s\onnxruntime\python\onnxruntime_pybind_state.cc:507 onnxruntime::python::RegisterTensorRTPluginsAsCustomOps

原因: TensorRTライブラリが見つからないことによるエラーです。

対策:

  • このエラーは無視しても問題ありません。自動的にCUDAにフォールバックします。
  • 特にTuring（RTX 20シリーズ）より前のGPUでは一般的なエラーです。

2. モデルパスが見つからないエラー

Model path [path]\\HuggingFaceHub\models--tencent--Hunyuan3D-2\snapshots\[hash] not found

原因: パス指定の問題、またはモデルのダウンロード不完全による問題です。

対策:

  • モデルダウンロードスクリプト（2-download-models.bat）を再実行
  • パス名に特殊文字や空白が含まれていない場所にパッケージを移動
  • インターネット接続を確認し、必要に応じてプロキシを設定

3. tritonモジュールが見つからないエラー

ModuleNotFoundError: No module named 'triton'

原因: 最適化用のTritonモジュールが利用できないことを示すエラーですが、実行には影響しません。

対策:

  • このエラーは無視して問題ありません
  • "A matching Triton is not available"というメッセージも同様に無視可能

4. テクスチャ生成器の読み込み失敗

Failed to load texture generator. Please try to install requirements by following README.md

原因: テクスチャ生成に必要な依存関係がインストールされていない可能性があります。 テクスチャ生成は追加の依存関係やコンパイル手順が必要で、すべての環境で安定して動作するわけではありません。特に特定のGPUアーキテクチャやCUDAバージョンの組み合わせによっては問題が発生することがあります。

対策:

  • CUDA Toolkitとビルドツールが正しくインストールされているか確認
  • 1-compile-install-texture-gen.batを再度実行
  • コンパイルエラーが発生する場合は管理者権限でコマンドプロンプトを実行
  • 最新のGPUドライバーにアップデート
  • 形状生成のみを使用し、テクスチャは別のツールで適用することも検討

5. Blenderアドオン連携時の404エラー

127.0.0.1:50363 - "POST /generate HTTP/1.1" 404 Not Found

原因: API通信のエンドポイントに問題があります。

対策:

  • Blenderアドオンの設定でAPIエンドポイントが正しく設定されているか確認
  • ポート番号が正しいか確認（デフォルトは8080）
  • サーバーが正常に起動しているか確認

6. インターネット接続問題（プロキシ設定）

原因: プロキシ環境下でのモデルダウンロードやアップデートに失敗

対策:

  • バッチファイルにプロキシ設定を追加。
    # バッチファイルの先頭に以下を追加（自分の環境に合わせて調整）
set HTTP_PROXY=http://localhost:1080
set HTTPS_PROXY=http://localhost:1080

7. パスに関する問題

原因: パス名に空白や特殊文字が含まれていると問題が発生することがあります。

対策:

  • 英数字のみのシンプルなパスにパッケージを移動
  • パス名に空白を含める場合は引用符で囲む

これらの対策でも問題が解決しない場合は、GitHubのIssuesページで同様の問題が報告されていないか確認することをお勧めします。

公式デモと参考例

公式のHunyuan3D 2.0には多くのデモやサンプルが用意されています：

また、実際のAPIを使った簡単なコード例も参考になります：

# 公式APIを使った基本的な形状生成の例
from hy3dgen.shapegen import Hunyuan3DDiTFlowMatchingPipeline

# モデルの読み込み
pipeline = Hunyuan3DDiTFlowMatchingPipeline.from_pretrained('tencent/Hunyuan3D-2')

# 画像から3Dメッシュを生成
mesh = pipeline(image='assets/demo.png')[0]

# 生成したメッシュを保存（glb形式）
mesh.export('output.glb')

これらのデモや例は、Hunyuan3D-2-WinPortableが提供する機能の一部ですが、このポータブルパッケージを使えば、複雑なセットアップなしに同様の結果を得ることができます。

応用例・拡張アイデア

Hunyuan3D-2-WinPortableは基本的な画像からの3Dモデル生成だけでなく、様々な応用や拡張が可能です。以下にいくつかのアイデアを紹介します。

個人開発での活用例

  1. ゲーム開発:

    • インディーゲームの素早いアセット作成
    • コンセプトアートからの3Dキャラクター試作
    • ゲームプロトタイプの迅速な視覚化

  2. クリエイティブプロジェクト:

    • アート作品やデジタルアートの立体化
    • 写真からの3Dメモリアル作成
    • バーチャルアバター制作の基礎モデル生成

  3. 3Dプリント:

    • スケッチやイラストからの3Dプリント用モデル作成
    • カスタムフィギュアやミニチュアの作成
    • プロトタイプの迅速な製作

教育利用

  1. 3D基礎教育:

    • 3Dモデリング初心者向けの基本形状生成ツール
    • 2D→3D変換の学習教材
    • アート教育での立体造形理解の補助

  2. 研究プロジェクト:

    • コンピュータビジョン研究での形状復元実験
    • AIと創造性に関する教育
    • インタラクティブメディア設計の教材

ビジネス応用

  1. 製品デザイン:

    • コンセプトスケッチからの素早いプロトタイプ作成
    • 製品バリエーションの視覚化
    • マーケティング用3Dモデルの生成

  2. 不動産・建築:

    • 平面図や立面図からの簡易3Dモデル作成
    • インテリアデザインのビジュアライゼーション
    • 景観シミュレーション用のオブジェクト生成

  3. Eコマース:

    • 製品画像からの3D表示用モデル生成
    • AR/VRショッピング体験のためのアセット作成
    • カスタマイズ製品の視覚化

カスタマイズ・拡張方向性

  1. 自動バッチ処理:

    • 複数画像の一括処理スクリプト作成
    • 特定パラメータでの自動生成ワークフロー
    • 結果の自動分類・整理システム

  2. 他のツールとの連携:

    • Blenderワークフローとの完全統合
    • UnityやUnreal Engineへの直接エクスポート機能
    • Photoshopプラグインとしての実装

  3. スケールアップ:

    • 複数GPUでの分散処理
    • クラウドサービスとしての提供
    • テクスチャ解像度のさらなる向上

  4. AIパイプライン拡張:

    • 生成AIで作成した画像からの直接3D化
    • 動作やポーズの自動リギング
    • アニメーション生成機能の追加

これらの応用例や拡張アイデアは、Hunyuan3D-2-WinPortableの基本機能を土台にして実現可能なものです。オープンソースの利点を活かし、コミュニティでの開発や個人的なカスタマイズによって、さらに可能性を広げることができるでしょう。

現状の課題・改善余地

Hunyuan3D-2-WinPortableは優れたツールですが、現状ではいくつかの課題や改善の余地があります。これらを理解することで、使用時の期待値を適切に設定し、将来の改善に貢献することができます。

技術的制約

  1. 形状生成の限界:

    • 複雑な構造（例：細かい網目状のもの、多数の細部を持つもの）の正確な再現は難しい
    • 入力画像に映っていない側面の推測精度に限界がある
    • 透明や反射する素材の正確な再現が困難

  2. テクスチャに関する課題:

    • テクスチャの継ぎ目が時に不自然になることがある。
    • 背景除去機能使用時に白い縁取りが残る場合がある。
    • 高解像度テクスチャ生成には高いVRAM要件がある

  3. パフォーマンス上の制約:

    • 現状では6GB VRAMが最低要件だが、4GB VRAMでは極端に処理が遅い。
    • 長時間連続使用時のメモリリーク問題が報告されている
    • マルチビュー処理には高いシステム要件が必要

  4. 依存関係の問題:

    • CUDAとVisual Studioの特定バージョンへの依存
    • 一部の機能が特定のGPUアーキテクチャで最適化されている
    • Windows以外のプラットフォームサポートが限定的

改善余地とロードマップ

  1. 短期的な改善可能性:

    • メモリ最適化のさらなる強化（より低スペックGPU向け）
    • エラーハンドリングとユーザーフィードバックの改善
    • インストール・セットアッププロセスのさらなる簡素化

  2. 中期的な開発方向性:

    • マルチビュー生成の機能強化と安定化。
    • テクスチャ品質向上（特に継ぎ目問題の解決）
    • バッチ処理とオートメーションのサポート強化

  3. 長期的なビジョン:

    • AMD/Intel GPUへのネイティブサポート拡大
    • アニメーションとリギング機能の統合
    • エンドツーエンドの3D制作パイプラインの確立

  4. コミュニティ貢献の余地:

    • 複数言語へのローカライズ
    • 特定用途向けのプリセットやテンプレートの作成
    • 他の3Dツールとのインテグレーション改善

現状では、Hunyuan3D-2-WinPortableは公式Hunyuan3D 2.0のフォークを使用しており、常に最新版と完全に同期しているわけではありません。 将来的には、更新の頻度と安定性のバランスが重要になるでしょう。また、新しいHunyuan3Dモデル（Hunyuan3D-2-Turboなど）への対応も期待されています。

関連プロジェクト・参考リソース

Hunyuan3D-2-WinPortableに関連するプロジェクトや、さらに詳しく学ぶための参考リソースを紹介します。

関連プロジェクト

  1. オリジナルのHunyuan3D 2.0

  2. 他のWindowsポータブル版

  3. ComfyUIとの統合

  4. Blenderアドオン

  5. 関連技術

公式チュートリアル・ドキュメント

  1. 公式サイト・リソース

  2. インストールガイド

コミュニティリソース

  1. フォーラム・ディスカッション

  2. ニュース・解説記事

これらのリソースを活用することで、Hunyuan3D-2-WinPortableの使い方をさらに深く理解したり、関連するプロジェクトについて探求したりすることができます。また、コミュニティに参加することで、最新の開発情報や使用テクニックを学ぶことも可能です。

まとめ・筆者の視点から

Hunyuan3D-2-WinPortableは、最先端の3D生成技術を民主化するという点で非常に意義深いプロジェクトです。これまで3Dモデリングは専門的なスキルと高性能な機材を必要とする分野でしたが、このプロジェクトはその障壁を大きく下げています。

特に感心したのは以下の点です：

  1. アクセシビリティへのこだわり：複雑なAI技術を、バッチファイル数クリックだけで利用できるようにした設計思想は賞賛に値します。技術的な詳細を隠しつつも、必要に応じてカスタマイズできる柔軟性を持たせているバランスが絶妙です。

  2. リソース制約への配慮：DeepBeepMeepのmmgp技術を採用し、比較的低スペックのGPUでも動作するよう最適化されている点は、多くのユーザーにとって重要な要素です。6GB VRAMという要件は、現在の標準からすると十分に現実的です。

  3. 段階的アプローチ：形状生成とテクスチャ生成を分離し、ユーザーが自分の環境に合わせて選択できるようにした点は、実用性を重視した設計と言えます。すべてを一度に行うのではなく、段階的に処理することで、より多くの人々がこの技術を体験できるようになっています。

筆者自身、このツールを使って様々な実験を行いましたが、アイデアから3Dモデルへの変換スピードは従来の方法と比較にならないほど速く、創造的なプロセスを大きく変えるポテンシャルを感じました。特に、概念検証やプロトタイピングの段階では、このツールの価値は計り知れません。

もちろん、プロフェッショナルな3Dモデリングツールに完全に取って代わるものではありませんが、それを目指したものでもないでしょう。むしろ、アイデアの初期段階での視覚化や、3D制作のエントリーポイントとして非常に優れています。

これからAI技術と3D制作を始めてみたいと考えている読者の皆さんには、ぜひHunyuan3D-2-WinPortableを試してみることをお勧めします。セットアップも使用方法も比較的シンプルで、数時間あれば基本操作をマスターできるでしょう。そして何より、自分のアイデアが立体として形になる喜びを、専門的な知識なしに体験できることは大きな価値があります。

技術の民主化と創造性の拡張―Hunyuan3D-2-WinPortableはまさにその両方を体現するプロジェクトなのです。

参考・出典・ライセンス情報

その他参照資料:

Discussion