適配Diffusers框架的全套教程來了!從T2I-Adapter到大熱ControlNet
在 ChatGPT 出圈不久,ControlNet 的橫空出世很快在英文和中文互聯(lián)網(wǎng)收獲了眾多開發(fā)者和普通用戶,甚至有用戶宣傳 ControlNet 的出現(xiàn)將 AI 創(chuàng)作帶入了直立行走的時代。不夸張地說,包括 ControlNet 在內(nèi),同期的 T2I-Adapter、Composer, 以及 LoRA 訓(xùn)練技巧,可控生成作為 AI 創(chuàng)作最后一道高墻,極有可能在可預(yù)見的時間內(nèi)有進一步突破,從而極大地降低用戶的創(chuàng)作成本,提高創(chuàng)作的可玩性。距離 ControlNet 開源僅僅過去兩周,其官方 Star 就已經(jīng)超過 1 萬,這種熱度無疑是空前的。
與此同時,開源社區(qū)也極大地降低了用戶的使用門檻,如 Hugging Face 平臺提供了基礎(chǔ)模型權(quán)重以及通用的模型訓(xùn)練框架 diffusers,stable-diffusion-webui 開發(fā)了完善的一套 Demo 平臺,Civitai 貢獻了海量風(fēng)格化 LoRA 權(quán)重。
盡管 webui 作為目前最受歡迎的可視化工具,已經(jīng)快速地支持了近期推出的各種生成模型,并且支持眾多選項供用戶設(shè)置。由于其重點考慮了前端界面的易用性,背后代碼結(jié)構(gòu)其實十分復(fù)雜,對于開發(fā)者而言不夠友好。比如 webui 盡管支持了多種類型的加載和推理,但卻無法支持不同框架下的轉(zhuǎn)換,也無法支持模型的靈活訓(xùn)練。我們在社區(qū)討論中發(fā)現(xiàn)了許多現(xiàn)有開源代碼暫未解決的痛點。
首先,代碼框架不兼容,目前熱門的模型,如 ControlNet、T2I-Adapter,與主流的 Stable Diffusion 訓(xùn)練庫 diffusers 不兼容,ControlNet 預(yù)訓(xùn)練的模型無法直接在 diffusers 框架中被使用。
其次,模型加載受限,目前模型保存格式多樣,如.bin、.ckpt、.pth、.satetensors 等,除了 webui 外,目前 diffusers 框架對于這些模型格式的支持還有限,考慮到 LoRA 大部分模型以 safetensors 保存為主,用戶很難直接將 LoRA 的模型加載到已有的基于 diffusers 框架訓(xùn)練的模型中。
第三,基礎(chǔ)模型受限,目前 ControlNet、T2I-Adapter 均基于 Stable-Diffusion-1.5 進行訓(xùn)練,且僅開源了 SD1.5 下的模型權(quán)重,考慮到特定場景,已經(jīng)存在諸如 anything-v4、ChilloutMix 等優(yōu)質(zhì)動漫模型,即使引入了可控信息,最終生成結(jié)果仍然受限于 SD1.5 中 UNet 的能力。
最后,模型訓(xùn)練受限,目前 LoRA 已經(jīng)被廣泛驗證是風(fēng)格遷移、保持特定形象 IP 最有效的方法之一,但 diffusers 框架目前僅支持 UNet 的 LoRA 嵌入,無法支持 text encoder 的嵌入,會限制 LoRA 的訓(xùn)練。
我們和開源社區(qū)討論后,了解到 diffusers 框架作為通用代碼庫,正計劃同時適配近期不斷推出的生成模型;由于涉及較多底層接口重寫,仍然需要一段時間更新。為此,我們從以上實際存在的問題出發(fā),率先提出了對于每一個問題的自研解決方案,快速幫助開發(fā)者更容易地開發(fā)。
LoRA、ControlNet、T2I-Adapter 到 diffusers 的全適配方案
LoRA for diffusers
本方案是為了在 diffusers 框架,即基于 diffusers 訓(xùn)練保存的模型中,靈活嵌入各種格式的 LoRA 權(quán)重。由于 LoRA 的訓(xùn)練通常凍結(jié) base model,因此可以作為可插拔模塊輕松嵌入已有模型,作為風(fēng)格或 IP 條件約束。LoRA 本身是一種通用的訓(xùn)練技巧,它的基本原理是,通過低秩分解,可以極大地減少模塊的參數(shù)量,目前在圖像生成中,一般用于訓(xùn)練獨立于 base model 外的可插拔模塊,實際使用是以殘差形式與 base model 的輸出合并。
首先是 LoRA 權(quán)重的嵌入,目前 Civitai 平臺上提供的權(quán)重主要以 ckpt 或 safetensors 格式存儲,分以下兩種情況。
(1)Full model(base model + LoRA 模塊)
如果 full model 是 safetensors 格式,可以通過以下 diffusers 腳本轉(zhuǎn)換
如果 full model 是 ckpt 格式,可以通過以下 diffusers 腳本轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換完成后,可直接利用 diffusers 的 API 進行模型加載
(2)LoRA only (僅包含 LoRA 模塊)
目前 diffusers 官方無法支持僅加載 LoRA 權(quán)重,而開源平臺上的 LoRA 權(quán)重基本以這種形式存儲。本質(zhì)上是完成 LoRA 權(quán)重中 key-value 的重新映射,使其適配到 diffusers 模型中。為此,我們自行支持這個功能,提供了轉(zhuǎn)換腳本。
只需要指定 diffusers 格式的模型,以及存儲為 safetensors 格式的 LoRA 權(quán)重。我們提供了一個轉(zhuǎn)換示例。
此外,LoRA 本身由于其輕量化,可以在小數(shù)據(jù)情況下快速完成訓(xùn)練,并能夠嵌入到其他網(wǎng)絡(luò)中。為了不局限于已有 LoRA 權(quán)重,我們在 diffusers 框架中支持了 LoRA 的多模塊(UNet+text encoder)訓(xùn)練,并已經(jīng)在官方代碼庫提交 PR(https://github.com/huggingface/diffusers/pull/2479),并支持了 ColossalAI 中訓(xùn)練 LoRA。
代碼開源在:https://github.com/haofanwang/Lora-for-Diffusers
ControlNet for diffusers
本方案是為了支持在 diffusers 框架中,使用 ControlNet?;陂_源社區(qū)的部分嘗試,我們提供了完整的 ControlNet+Anything-V3 使用用例,支持將 base model 從原本 SD1.5 的替換到 anything-v3 模型,使 ControlNet 具備較好動漫生成的能力。
此外,我們也支持 ControlNet+Inpainting,并提供了適配 diffusers 的 pipeline,
以及多條件控制的 Multi-ControlNet。
代碼開源在:https://github.com/haofanwang/ControlNet-for-Diffusers
T2I-Adapter for diffusers
與 ControlNet 相似,我們也同時支持了同期開源的 T2I-Adapter 到 diffusers 的適配。
代碼開源在:https://github.com/haofanwang/T2I-Adapter-for-Diffusers
目前以上三種適配方案均已經(jīng)向社區(qū)開源,并在 ControlNet、T2I-Adapter 中被官方分別致謝,也收到了來自 stable-diffusion-webui-colab 作者的感謝。我們正在與 diffusers 官方保持討論,會在近期完成以上方案向官方代碼庫的集成工作。也歡迎大家提前嘗試我們的工作,有任何問題均可以直接提 issue,我們會盡快回復(fù)。