- ユーザーの指示に忠実で高度な線画色付け手法を提案
- Diffusionモデルを用いて多様なスタイルに対応する高い柔軟性を実現
- 新しいモジュールで特定箇所への精密な色付け制御を可能に
論文：MangaNinja: Line Art Colorization with Precise Reference Following
本記事で使用している画像は論文中の図表、またはそれを参考に作成した画像を使用しております。
本論文の概要
論文「MangaNinja: Line Art Colorization with Precise Reference Following」では、線画への高度な色付けを実現する新しい手法を提案しています。本手法は、ユーザーから与えられる参考画像や具体的な色付け指示に忠実に従い、従来のモデルの精度や柔軟性を超える成果を挙げています。主に、アニメキャラクターや漫画の彩色プロセスを対象にしており、細かな色付けやスタイルの一致を実現する技術に焦点を当てています。
本研究の中心となる技術的貢献として、以下が挙げられます：
Diffusion-based Consistent Generation
Diffusionモデルを基盤に、参考画像と線画の対応関係を維持しながら色を補完するアルゴリズムを設計。既存手法では難しいとされる、多様なスタイルや複雑な線画にも対応できる柔軟性を実現しました。Progressive Patch Shuffleを使ったローカル整合性の向上
局所的な整合性を高めるため、パッチ（画像の小領域）ごとに順序をランダムに入れ替える手法を導入。これにより、参考画像からの色やスタイルの転送が正確に行われるようになりました。Point-based Precise Control
特定の箇所への色付けを制御するために、指示点を用いた新しいモジュール「PointRefine」を導入。このモジュールは、ユーザーが与える点（例えば、髪や服の特定部分）に基づき、その精度を高める重要な役割を果たします。
実験では、MangaNinjaの性能が、既存の最先端手法を大幅に上回ることを示しました。特に、参照された色やスタイルを忠実に再現する精度が高く、提案手法は「BasicPBC」や「TP-Adapter」といった従来手法より優れた視覚的成果と定量的評価値（PSNRやSSIMなど）を達成しています。さらに、多様なシナリオやクロススタイルの色付けでも高い汎用性を示しており、アニメ制作やデジタルアート業界での実用利用も期待されています。
図表の解説
この画像は、MangaNinjaという線画の自動色付けを行う新しい技術を示しています。MangaNinjaは、参照画像を基にして線画に色を付けるための方法で、参照画像と線画を自動的に整合させることで、一貫性のある色付けが実現されています。結果として、高い正確さでキャラクターの詳細が保持されています。画像には、「参照」「線画」「結果」の3つのセクションがあり、参照と線画から生成された色付きイメージが示されています。また、この技術はアニメ業界での色付けプロセスを加速する可能性があることが期待されています。
この画像は、MangaNinjaの「ポイントガイダンス」の可視化を示しています。MangaNinjaは、ポイントを導入することで、リファレンス画像と線画の間に大きな違いがある場合でも、詳細を維持しながら色付けを行うことができます。図の左側（a）は、キャラクターの顔の微細な違いを示しており、鼻や肩の位置にポイントが設定されています。右側（b）は、複数のキャラクターが含まれる複雑なシーンで、ポイントを使って個々のキャラクターの色指定が行われています。これにより、MangaNinjaは、ポーズや光影の違いが大きい難しいケースを処理する能力を持っていることがわかります。
この図は、MangaNinjaのトレーニングプロセスを示しています。アニメの動画からランダムに2つのフレームを選び、一方を参照画像、もう一方から線画を抽出します。参照画像はReference U-Netに投入され、線画はDenoising U-Netに投入されます。このモデルは、参照画像と線画の自動マッチングと細かい制御を強化するため、パッチシャッフルなどのトレーニング戦略を使用しています。また、モデルは2つのフレームからポイントを抽出し、PointNetを通じてメインブランチに統合します。これにより、アニメーションカラリゼーションにおける正確さが向上します。
この表は「MangaNinja: Line Art Colorization with Precise Reference Following」という論文からのものです。表は、MangaNinjaが他の手法と比較して色付けの精度と画像の視覚的質において優れた性能を発揮することを示しています。表中の評価指標にはDINO、CLIP、PSNR、MS-SSIM、LPIPSが含まれ、それぞれの指標で高い得点（矢印が上向き）は質の良さを示し、低い得点（矢印が下向き）は誤差が少ないことを表します。 具体的には、MangaNinjaのフルモデル（Ours full）が、特にCLIPやPSNR、MS-SSIMといった指標で最高の結果を示しています。この手法は「ポイントガイダンス」と呼ばれる技術を用いており、それによりより精密な色付けを実現しています。他の手法（BasicPBC, IP-Adapter, AnyDoorなど）と比較した場合、MangaNinjaの方が一貫して良いスコアを記録しています。
この図は、線画の彩色手法に関する比較を示しています。異なる方法で彩色した画像を並べることで、各手法の成果を視覚的に比べています。左から右に進むと、Reference（参照画像）、Line Art（線画）、各手法による彩色結果（BasicPBC、IP-Adapter、Anydoor、Ours）、そしてGT（Ground Truth、真の画像）です。 “MangaNinja”という新しい手法が紹介されており、本論文の主張は、従来の手法と比べて正確な色付けと生成画像の品質で優れているというものです。特に、ポイントによるガイドを使わずに、優れた結果を達成している点が強調されています。したがって、アニメ業界での彩色プロセスの迅速化に貢献する可能性があります。
この図は、MangaNinjaという線画の着色技術の例を示しています。左側に参考画像、中央に線画、右側に着色結果が示されています。MangaNinjaは、参考画像に基づいて、線画を着色する技術です。この技術は、ポイントガイドを活用して、ポーズの変化や詳細の欠落といった難しいケースにも対応できると説明されています。例えば、最初の二つの例では、参考画像と線画の違いが大きい中で、着色が正確に行われています。このようにMangaNinjaは、アニメーション業界での色付けプロセスを加速させる実用的なツールとして期待されています。
この画像は、MangaNinjaというカラー化技術の成果を示しています。左側が線画で、中央がカラー化結果、そして右側が参考画像です。MangaNinjaは、複数の参考画像から特定の部分を選択し、それを基に線画に色を付けることを可能にしています。これにより、色の選択が精密になり、線画内のすべての要素に対して適切な色が適用されます。また、視覚的に似通った要素が参考画像間で衝突する問題を効果的に解決し、正確な色付けが行えるようにしています。結果として、複雑な色付けがよりスムーズに、かつ効率的に行えるようになっています。
この表は、「MangaNinja: Line Art Colorization with Precise Reference Following」という論文の一部で、さまざまなトレーニング戦略の効果を検討するアブレーションスタディの結果を示しています。 表には6つの異なるモデルがあり、それぞれのモデルがカラー化結果の全体的な質や特定のピクセルでの精度を評価するための異なる戦略を採用しています。「base model」はビデオデータのみでトレーニングされ、追加の戦略は採用されていません。「full model」では全ての戦略が用いられています。 結果では、DINO Sim、CLIP Sim、PSNRなどの指標が向上しており、「full model」が最も良い結果を示しています。このことは、異なる戦略がカラー化の精度および一致能力を向上させることを示しています。灰色の数字はポイントガイダンスなしでの統計データです。