大家好,这里是《Stable diffusion小白入门》系列的第3篇,主要是帮大家梳理下Stable diffusion里面的各种模型,模型在Stable diffusion中占据着至关重要的地位,不仅决定了出图的风格,也决定了出图质量的好坏。
但在第一次接触SD的时候,我就被里面的模型搞到头大,不仅有多种模型后缀,模型之间也有很多种类型,如果是新手小白的话,在这一步就很容易被搞晕。而在本期文章,技术巫帮你系统梳理了SD的模型,相信不管是对于小白还是老手,都会有一定帮助!
一、从模型后缀说起
为了更好地理解模型,让我们先从模型的后缀说起。
在Stable diffusion中,有两种比较常见的模型后缀,分别是 .ckpt 和 .safetensors 。
.ckpt 的全称是 checkpoint,中文翻译就是检查点,这是 TensorFlow中用于保存模型参数的格式,通常与 .meta 文件一起使用,以便恢复训练过程。
简单理解的话,.ckpt模型就好比我们打游戏时,每通过一关时对这一关的一个“存档”,因为你在训练模型时也是如此,没办法保证能一次就训练成功,中途是有可能因为各种因素失败的,所以可能在训练到20%时就存一次档,训练到40%时又存一次档,这也是为什么它叫 checkpoint 的一个原因。
在提到.ckpt 模型时,我想顺便补充下.pt 模型,前面提到,.ckpt 是TensorFlow 用于保存模型参数的格式,而 .pt 则是 PyTorch保存模型参数的格式。TensorFlow 和 PyTorch都是比较出名的深度学习框架,只不过一个是Google发布的,另外一个是Facebook发布的。
PyTorch 保存模型的格式除了.pt 之外,还有 .pth 和.pkl。.pt 和 .pth 之间并没有本质的差别,而.pkl 只是多了一步用Python的 pickle 模块进行序列化。
讲完了 .ckpt 模型,那么就该说说 .safetensors 模型了。
之所以有 .safetensors 模型,是因为 .ckpt 为了让我们能够从之前训练的状态恢复训练,好比从50%这个点位重新开始训练,从而保存了比较多的训练信息,比如模型的权重、优化器的状态还有一些Python代码。
这种做法有两个问题,一是可能包含恶意代码,因此不建议从未知或不信任的来源下载并加载.ckpt 模型文件;二是模型的体积较大,一般真人版的单个模型的大小在7GB左右,动漫版的在2-5GB之间。
而 .safetensors 模型则是 huggingface 推出的新的模型存储格式,专门为Stable Diffusion模型设计。这种格式的文件只保存模型的权重,而不包含优化器状态或其他信息,这也就意味着它通常用于模型的最终版本,当我们只关心模型的性能,而不需要了解训练过程中的详细信息时,这种格式便是一个很好的选择。
由于 .safetensors 只保存模型的权重,没有代码,所以会更安全;另外由于保存的信息更少,所以它的体积也比 .ckpt 小,加载也更快,所以目前是比较推荐使用 .safetensors 的模型文件。
总的来说,如果你想在某个SD模型上进行微调,那还是得用 .ckpt 模型;但如果你只关心出图结果,那么使用 .safetensors 模型会更好!
二、从模型分类讲起
在Stable diffusion中,模型主要分为五大类,分别是Stable diffusion模型、VAE模型、Lora模型、Embedding模型以及Hypernetwork模型。
2.1 Stable diffusion大模型
这类模型俗称“底模”,对应下面这个位置。
这类模型代表了Stable diffusion的一个知识库,比如说我们训练大模型用的全是二次元的图片,那么它最终生成的图片效果也会趋于二次元;而如果训练的时候用的是真人图片,则最终出图效果则趋于真人。
由于这类模型包含的素材非常多,训练的时间也非常长,所以体积也比较大,一般在2GB以上,后缀的话就是上面提到的 .ckpt 和 .safetensors
2.2 VAE模型
VAE全称Variational autoenconder,中文叫变分自编码器,这种模型可以简单理解为起到一个滤镜的效果。在生成图片的过程中,主要影响的是图片的颜色效果。
一般来讲,在生成图片时,如果没有外挂VAE模型,生成的图片整体颜色会比较暗淡;而外挂了VAE模型的图片整体颜色会比较明亮。
注:左边是没有使用VAE生成的图片,右边是使用VAE生成的图片
不过需要注意的是,有一些大模型在训练的时候就已经嵌入了VAE的效果,所以即使没有使用VAE效果,出图的效果也不会那么暗淡。
另外,有时候使用VAE反倒会出现一个不好的效果,比如在最后一刻变成一张蓝色废图,这时候就需要把外挂VAE改成自动(Automatic)即可
注:像这种即为蓝色废图
2.3 Lora模型
Lora模型想必大家都经常看到了,LoRA的英文全称为Low-Rank Adaptation of Large Language Models,直译为“大语言模型的低阶适应”。这是一项由微软研究人员提出的大语言模型微调技术,简单来说,它的作用是让这些庞大的模型变得更加灵活和高效,能够在特定任务上进行优化(比如对样式进行一些修改),而不需要从头开始训练整个模型。
比如像下面这个Lora模型,就是在大模型的基础上增加一些森林水母发光的效果(就是我们不必为了增加这个效果,重新训练我们的大模型,因为训练大模型花费时间很长,通过Lora就可以提高效率)
需要注意的是,Lora模型并不能单独使用,它必须与前面的大模型一起使用!
另外,由于Lora训练的图片较少,比如上面的Lora就是用100+图片训练的,所以它的体积一般不会很大,一般在几十到几百MB之间,这样大大节省了磁盘的占用量。
最后,有些Lora模型启用是需要触发词的(也就是在提示词那里加上这个触发词),比如上面的Lora触发词就是 jellyfishforest
2.4 Embedding模型
Embedding模型也称为textual inversion,即文本反转。在Stable Diffusion中,Embedding模型使用了嵌入技术以将一系列输入提示词打包成一个向量,从而提高图片生成的稳定性和准确性。
简单来说,如果我们要通过SD生成火影里面的鸣人形象,我们需要好几个提示词来进行描述,比如什么外形,穿什么颜色的衣服,而Embedding就是将这一系列提示词打包成为一个新的提示词,假设叫鸣人。
这样后续我们只要引入这个 Embedding模型,然后输入鸣人提示词,就会生成我们想要的鸣人形象,提高了写提示词的效率!
由于Embedding模型只是将提示词整合了,所以它的体积非常小,一般在几十到几百KB之间。
举个例子,比如像这个 Embedding 模型,它描绘了一位叫Caroline Dare的美女
当我们输入触发词时,就会生成类似的美女
虽然生成的图片不是一模一样,因为这跟你使用的底模有关,但是比较明显的特征是一致的,比如白头发
2.5 Hypernetwork模型
Hypernetwork可以翻译为“超网络”,它是一种基于神经网络的模型,可以快速生成其他神经网络的参数,常应用于Novel AI的Stable Diffusion模型中。
Hypernetwork可以用来对模型进行微调,比如在Stable Diffusion这样的图像生成模型中,通过插入一个小型的超网络来修改输出风格,而不改变原始模型的核心结构
这个模型的作用其实和Lora模型功能有点重叠,所以在实际使用中,我个人用得比较少。
三、模型的剪枝
大家在下载模型的时候,可能还会看到两个版本,一个版本带 pruned,另外一个版本是带 pruned-emaonly,比如下面这个[1]
这是因为大模型在训练的时候会保存两组不同类型的权重:第一组取的是最后一次的权重,也就是只带 pruned 的模型
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