FIND研究員：李啟榮 
POV-RAY是一套經典的3D繪圖軟體，該軟體利用腳本化的原始碼來繪圖，跟Maya、3ds Max以三維座標上建模、貼圖等方式有所不同；使用者只要熟悉POV-RAY的程式碼語法，就可以用自動化的方式，由電腦自動繪製3D圖片。
隨著生成式人工智慧（Generative AI）的蓬勃發展，例如ChatGPT、Copilot可以自動撰寫、改寫、修正程式碼，讓生成式AI成為程式開發的新利器；生成式AI同樣也能應用在用寫程式方式算圖的POV-RAY，藉由自動產生原始碼，即可在POV-RAY自動算圖，更快速且更準確。
【技術發展背景】
生成式AI算圖和繪圖引擎，例如MidJourney、DALL-E、Stable Diffusion、TensorArt等等，是藉由輸入提示詞（Prompt）來描述圖片中的主體、以及套用的背景與效果，作為AI算圖和繪圖的依據。
POV-RAY採用了「場景描述語言（Scene Description Language）」，讓使用者能以直覺的方式，描述圖片中的主體物件、背景、光源、視角、座標，就跟寫程式一樣來繪製3D圖像；有別於坊間AI繪圖提示詞，具有隨機性的產出結果，POV-RAY由於採用固定的語法，因此可以保障重繪時的高度一致性。
【技術介紹與應用現況】
自從ChatGPT被發掘出能以多種程式語言自動寫程式、自動轉換語言、自動修正原始碼的潛能之後，對於ChatGPT是否能寫出POV-RAY的SDL語言，讓POV-RAY能順利繪圖，引起愛好者躍躍欲試。
根據Christian Froeschlin的實驗（Froeschlin, 2022），他在ChatGPT的Prompt介面，詢問「Write a POV-Ray script to render a reflective sphere over a checkered plane（請寫出一個POV-RAY腳本，能呈現在格子狀平面上的一顆反射球體）」，ChatGPT確實能產生出POV-RAY相容的原始碼；但實驗者發現效果不如預期，就從Prompt下手，加入光源、視角等細部資訊，並擴增為如下詢問內容「This script will create a red sphere that is reflective, and place it over a checkerboard-patterned plane. The camera is positioned to look at the sphere and plane, and a light source is added to illuminate the scene.（此腳本將產生一顆表面反光的紅球、並置於棋盤狀的平面；攝影機衛視位置正對著紅色球體與平面、外加一個環境光源）」，如此可讓POV-RAY的繪圖引擎更能理解物件和場景的描述，繪圖效果會比第一次更好。
圖 1 依據ChatGPT產出之腳本，以POV-RAY繪製之圖形（一）
資料來源：（Froeschlin, 2022）
另一個由Martin Chaim Berlove進行的實驗，實驗者對ChatGPT系統下達指示，利用POV-RAY的腳本語法來繪圖，ChatGPT產生了包含攝影機、平面、多邊形、光源等參數的腳本，節錄如下：
圖 2 ChatGPT自動產生POV-RAY腳本
資料來源：（Berlove, 2023）
圖 3 ChatGPT自動產生POV-RAY腳本（續）
資料來源：（Berlove, 2023）
實驗者嘗試用ChatGPT產生的腳本，跑一遍POV-RAY，雖然得到差強人意的結果，但也代表ChatGPT具有初步理解POV-RAY與反、並產生算圖腳本的能力。
圖4 依據ChatGPT產出之腳本，以POV-RAY繪製之圖形（二）
資料來源：（Berlove, 2023）
【未來展望/挑戰】
AI生成式繪圖/算圖技術，除了能藉由常見的2D關鍵字繪圖以外，也能利用自動生成POV-RAY腳本的方式，進行更複雜的3D繪圖；但生成式AI的3D繪圖，除了要考量主體物件、背景、光影、視角等參數外，還有貼圖、粒子等進階效果，現階段需要靠更專業的人工修飾和調校，才能讓生成式AI的3D繪圖更逼真。
未來隨著AI語意理解能力和正確性的提升，再加上生成式AI能自動轉寫、自動修正算圖腳本，未來生成是AI能夠用更精密、更大量的運算，來自動繪製更複雜的物件、更豐富的特效、以及更龐大的場景，成為美感和技術的完美結合體。
封面圖片來源: 123RF
參考資料來源:
1.Berlove, M. C. (2023, February 20). AI Coder Phantasm. Retrieved from Et Cetera: https://mberlove.com/blog/ai-coder-phantasm/
2.Froeschlin, C. (2022, December 6). RSOCP by ChatGPT. Retrieved from POV-RAY Newsgroup: https://news.povray.org/povray.binaries.images/thread//
