港中文联手中科大提出VideoCoCo,重新定义物理视频生成新范式
创始人
2026-08-16 09:48:46
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(来源:机器之心)

作者介绍

本文第一作者是李浩东,香港中文大学计算机系一年级博士生,曾入选美团 LongCat 北斗计划、腾讯混元青云计划,师从 Prof. Pheng-Ann Heng;本文通讯作者是 Pheng-Ann Heng 教授,香港中文大学卓敏计算机科学与工程学教授,谷歌学术引用量 8 万余次。

让视频看起来真实,不等于让它符合常识

黄油落进热锅后迟迟不化,密封塑料瓶被抽走空气却纹丝不动,干冰在室温中始终保持原样 —— 这些画面单看每一帧或许足够精致,连起来却很容易让人出戏。对影视制作来说,这意味着镜头缺乏可信度;对具身智能和物理仿真来说,问题则更严重,因为模型需要理解的不是像素如何平滑移动,而是事件为什么发生、又将怎样继续。

现有文生视频模型通常从一句高度压缩的提示词直接生成画面。提示词告诉模型 “发生了什么”,却很少交代变化的速度、先后次序、物体之间的作用关系,以及过程结束时应当呈现的状态。模型不得不一边补全这些隐含信息,一边合成视频。香港中文大学与中国科学技术大学的研究团队把这道缺口概括为 “因果不透明性”:人的意图被压缩在短短一句话里,但视频需要展开为完整、连续的时空过程。

VideoCoCo 的切入点由此变得很直接:与其让生成模型在像素空间里凭经验猜测,不如先用一段真正能够运行的代码,把提示词中省略的物理过程写出来,再据此生成视频。代码在这里并不是附加工具,而是一条可执行、可检查的 “过程级思维链”。

文生视频传统范式与 VideoCoCo 范式对比图
  • 论文标题:VideoCoCo: Code-as-CoT for Physically-Consistent Video Generation via an Agentic Dual-Engine System

  • 论文链接:https://arxiv.org/abs/2607.27380

  • 代码链接:https://github.com/micky-li-hd/VideoCoCo

从 CoCo 到 VideoCoCo:

把一张预览图扩展成一段过程

这项工作的思路并非凭空出现。团队此前提出的 CoCo(Code-as-CoT for Text-to-Image Preview and Rare Concept Generation)已被 ECCV 2026 收录。面对复杂空间关系或罕见概念,CoCo 不急着生成最终图像,而是先写出可执行程序,渲染一张包含布局和物体关系的预览图,再让图像模型围绕这张预览图补足细节。

这一步的价值在于,原本停留在语言层面的推理被转化成了可以运行、查看和修改的视觉结果。哪里摆错了、关系是否成立,不必等到最终成图后再猜原因,而是可以回到程序和预览图中定位。

VideoCoCo 延续了这条思路,但视频比图像多出了一条时间轴。一张图只需要解决某个瞬间的空间布局,一段视频却要交代状态如何连续变化。于是,代码不能只描述物体 “在哪里”,还要描述它 “接下来怎么动”:受热后何时开始融化,形状如何摊开,容器在内外压差变化后怎样变形。把静态预览扩展为连续动力学,正是 VideoCoCo 相比前作更关键的一步。

 pipeline 图

两个智能体接力,

把 “动得对” 和 “看得真” 分开处理

VideoCoCo 采用双引擎框架,将过程推理与视觉呈现拆成两个相对独立的环节。Coding agent 负责确定事件如何发生,Visual agent 则负责把这个过程变成具有真实质感的画面。这样的分工并不复杂,却避开了让一个模型同时承担物理推演和视觉合成的压力。

以 “黄油在滋滋作响的热锅里融化、变褐并逐渐摊开” 为例,Coding agent 会先生成一段自包含的 Blender 程序,把锅、黄油、受热、融化和铺展等信息组织成明确的时空变化。程序随后在沙箱中运行,得到一段确定性的白模视频。这个草稿未必好看,却已经把镜头、构图、运动方向和事件节奏固定下来。

白模解决了 “怎么动”,接下来才轮到 “长什么样”。Coding agent 根据原始提示和白模内容整理编辑指令,Visual agent 再同时参考白模与指令,将粗糙的仿真画面重绘为更接近真实摄影的视频。最终画面的纹理、光照和细节来自生成模型,而时序结构仍由可执行草稿约束。换句话说,代码负责搭骨架,视频模型负责补血肉。

结果不只是更好看,

而是更接近正确的物理过程

在干冰升华、密封塑料瓶抽真空塌陷等强物理场景中,基线模型 OmniWeaving 往往能够生成外观合理的物体,却没有真正完成提示词所要求的变化。加入 VideoCoCo 后,视频会沿着白模中已经确定的动力学过程演化,真实感与物理一致性不再只能二选一。

干冰升华、塑料瓶抽真空等定性对比结果

量化结果也印证了这一点。在 PhyGenBench 上,以 GPT-4o 作为评判模型时,VideoCoCo 将 OmniWeaving 的平均分从 0.475 提升至 0.558,超过开源基线 Wan2.2-TI2V-5B 的 0.544;其中 mechanics、optics 和 material 三个类别排名第一,thermal 位列第二。在 VBench-2.0 上,平均分则由 52.18% 提升至 77.88%,增加 25.70 个百分点,mechanics 达到 92.31%,thermotics 达到 72.92%。

更值得注意的是消融实验。即使不对编辑器进行微调,只把可执行草稿作为生成条件,平均分也能从 0.475 提升到 0.506。这说明物理一致性的主要增益已经来自草稿本身,而不是额外训练带来的 “刷分”。在此基础上加入 LoRA 适配后,成绩进一步升至 0.558。白模提供动力学约束,编辑器补足真实质感,两部分的作用在实验中能够被清楚地区分。

代码可能成为视频生成的中间语言

过去,生成模型常用文本计划、布局、关键帧或搜索轨迹作为中间表示。这些方式各有用处,但文本仍然偏抽象,关键帧又只能覆盖少数时刻,很难完整表达连续变化。可执行代码提供了另一种可能:它不仅描述过程,还能把过程真正跑出来,因此天然具备更高的密度,也更容易审计和修正。

VideoCoCo 所展示的 “推理者 — 渲染者” 协作,也让神经符号融合有了更具体的形态。编码智能体擅长拆解任务、组织逻辑和调用工具,生成模型则擅长处理纹理、光照与复杂视觉细节。前者保证过程可解释,后者保证画面足够丰富。二者结合后,视频生成不再只是从一句话直接跃迁到像素,而是在中间多出一个可以观察、干预和复用的过程层。

当然,这条路线也有现实边界。Blender 程序能够表达的物理过程、Coding agent 写出稳定脚本的能力,以及白模与最终画面之间的对齐质量,都会影响结果。但相比在黑箱里反复抽卡,一个可执行的中间层至少让错误有迹可循,也让人工修改和自动纠偏有了明确抓手。对于强调因果、可控和可验证的视频任务,这或许比单纯增加模型规模更值得关注。

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