Helix World: modelo de mundo audiovisual en tiempo real

Vídeo y sonido estéreo espacial, generados juntos mientras exploras

Prueba Helix World

Hoy presentamos Helix World, un modelo de mundo audiovisual interactivo en tiempo real desarrollado por Noiz AI y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST). Partes de una sola imagen, te mueves con WASD y miras alrededor con las flechas. El modelo genera el siguiente tramo de vídeo y el sonido estéreo correspondiente al mismo tiempo, a 24 fotogramas por segundo en una sola GPU NVIDIA H800.

Helix World es un modelo de mundo que genera una escena explorable y su banda sonora estéreo espacial a la vez, condicionado por el movimiento de cámara y las acciones de teclado del usuario. Cuando la cámara gira, el campo sonoro gira con ella.

En la partición de navegación de WBench, Helix World obtiene 79,9, cerca de los mejores modelos de mundo sin sonido, y funciona más rápido que el tiempo real, con un factor de tiempo real (RTF) de 0,77. En HelixBench, el benchmark audiovisual que publicamos junto al modelo, su puntuación de coherencia espacial-acústica es 41,8, frente a 12,7 de EchoWM, el único otro modelo de mundo de la comparación que genera sonido. El artículo está en arXiv, el código en GitHub, un checkpoint de vista previa en Hugging Face y la demo interactiva en helixworld.org.

Por qué los modelos de mundo necesitan sonido

Los modelos de mundo interactivos permiten dirigir un entorno generado en tiempo real, pero la mayoría son mudos. Y el sonido transmite información que la imagen no da: de qué material es una superficie, con qué fuerza chocan dos objetos y qué ocurre fuera de plano. En una escena inmersiva, girar la cabeza también debería mover el sonido entre el oído izquierdo y el derecho.

Añadir el audio a posteriori no lo resuelve. Un modelo de vídeo a audio (V2A) en cascada nunca ve la trayectoria de la cámara ni las acciones del usuario, así que su sonido ignora el movimiento propio, y ejecutarlo después del vídeo añade latencia. Los modelos fundacionales audiovisuales bidireccionales generan ambas señales, pero no tienen interfaz de control, y convertirlos sin más en modelos causales de streaming hace que los errores se acumulen hasta degradar imagen y sonido. Helix World aborda los tres problemas: falta de datos de entrenamiento, falta de control y deriva en secuencias largas.

Explora mundos en tiempo real

En la demo eliges una imagen inicial o subes la tuya; se codifica a 768×512. El prompt de texto es opcional: si lo dejas vacío, la escena se describe automáticamente a partir del fotograma. Una vez iniciada la sesión, WASD mueve la cámara y las flechas cambian la vista. La generación avanza en bloques de unos 1,3 segundos, y cada tecla o prompt nuevo se aplica desde el bloque siguiente, así que puedes cambiar el rumbo de la escena mientras se ejecuta.

Interfaz de la demo de Helix World: escena de arena en primera persona con controles WASD, flechas y caja de prompt
La demo de Helix World. WASD para moverse, flechas para mirar, y un prompt nuevo cambia la escena desde el bloque siguiente.
Plaza con fuente, generada a partir de una imagen y dirigida con el teclado. Vista previa sin sonido; la demo reproduce estéreo alineado con la cámara.
Calle soleada, generada a partir de una imagen. Vista previa sin sonido.
Paseo a caballo por la sabana, generado a partir de una imagen. Vista previa sin sonido.
Una calle de París dibujada a lápiz: el estilo de la imagen de entrada se mantiene en el mundo generado. Vista previa sin sonido.

Benchmarks

Calidad visual y velocidad

Medimos la calidad visual y el seguimiento de acciones en la partición de navegación de WBench. El factor de tiempo real son los segundos de cómputo necesarios por segundo de vídeo generado, medidos en una NVIDIA H800 incluyendo la decodificación de vídeo y audio; por debajo de 1,0 es más rápido que el tiempo real. Tabla 3 del artículo:

Modelo

Audio nativo

RTF (H800) ↓

Media WBench ↑

Alaya-EVOKE-Turbo

No

4,29

82,0

EchoWM

Sí

1,98

81,0

Zing-0.5

No

2,81

81,0

Helix World

Sí

0,77

79,9

LingBot-World v2

No

5,21

79,4

SANA-WM

No

0,79

76,0

LTX-2.3 (base)

Sí

14,61

74,2

Matrix-Game 3

No

0,58

71,3

Entre los modelos más rápidos que el tiempo real, Helix World tiene la puntuación más alta: 79,9, frente a 76,0 de SANA-WM y 71,3 de Matrix-Game 3. Los tres modelos por encima necesitan entre 1,98 y 4,29 segundos de cómputo por segundo de vídeo, y dos de ellos no generan sonido. Helix World es el único modelo en tiempo real de la tabla que también genera audio.

Gráfico de dispersión de la puntuación de navegación WBench frente al factor de tiempo real para Helix World y nueve modelos de mundo
Puntuación de navegación WBench frente al RTF de inferencia en una H800 (escala logarítmica). La zona sombreada es tiempo real (RTF < 1). Fuente: tabla 3 del artículo.

Sonido que sigue a la cámara

Los benchmarks de modelos de mundo existentes solo evalúan vídeo, y los audiovisuales usan clips cortos sin movimiento de cámara. HelixBench cubre ese hueco con 1.015 casos verificados por personas en seis dominios y cuatro subconjuntos: navegación, perspectiva, evento y sujeto. Cada caso incluye un fotograma inicial, un prompt audiovisual, poses de cámara continuas y una referencia estéreo. Su puntuación espacial correlaciona la posición en pantalla de las fuentes sonoras con el panorama estéreo izquierda-derecha, de modo que mide directamente si el campo sonoro gira con la cámara.

Las referencias incluyen EchoWM y cadenas en cascada en las que silenciamos el vídeo de Helix World y lo redoblamos con un modelo V2A (AudioX, ThinkSound, PrismAudio): la imagen queda fija y solo cambia el audio. Tabla 4 del artículo:

Modelo

KL ↓

FAD ↓

DeSync (s) ↓

ImageBind ↑

CLAP ↑

Espacial ↑

Helix World (estudiante causal)

1,39

2,39

0,59

0,299

0,302

41,8

Helix World (profesor bidireccional)

1,54

3,08

0,50

0,270

0,268

33,2

EchoWM

1,95

7,75

0,67

0,204

0,235

12,6

Helix World + ThinkSound

2,23

6,19

0,42

0,208

0,289

14,8

Helix World + AudioX

2,02

3,92

1,18

0,257

0,309

−5,7

Helix World + PrismAudio

2,24

6,39

0,46

0,215

0,272

−9,5

LTX-2.3 (base)

1,80

7,64

0,40

0,278

0,258

1,0

Helix World lidera en fidelidad de audio (KL, FAD), alineación semántica audiovisual (ImageBind) y coherencia espacial. No gana en todo: LTX-2.3 y la cadena con ThinkSound tienen menor desfase temporal (DeSync), y la cadena con AudioX puntúa algo más en alineación texto-audio (CLAP). Las cadenas de redoblaje obtienen puntuaciones espaciales negativas porque un modelo V2A no sabe dónde están las fuentes sonoras respecto a la cámara.

Gráfico de barras de coherencia espacial-acústica: Helix World 41,8, redoblaje ThinkSound 14,8, EchoWM 12,7, LTX-2.3 1,0, AudioX −5,7, PrismAudio −9,5
Coherencia espacial-acústica en HelixBench. Cuanto más alta, mejor sigue el panorama estéreo a las fuentes sonoras en pantalla.
Espectrogramas mel de un clip de batería con una pausa, comparando Helix World con redoblajes de AudioX, ThinkSound y PrismAudio
Batería con una pausa, de la comparación cualitativa del artículo. El sonido de Helix World decae durante la pausa y vuelve con los golpes; los redoblajes colocan mal o retrasan los golpes.

Qué prefirieron las personas

En un estudio con usuarios sobre secuencias audiovisuales completas, los participantes prefirieron Helix World frente a EchoWM por 67,9 % a 20,8 %, y frente a las versiones redobladas de su propio vídeo por 67,9 % a 24,5 % (AudioX), 80,8 % a 9,6 % (ThinkSound) y 77,8 % a 16,7 % (PrismAudio); el resto fueron empates. Sin sonido, Helix World fue preferido frente a SANA-WM, Alaya y HY-WorldPlay 1.5, empató con LingBot-World v2 (39,5 % cada uno) y quedó por detrás de EchoWM, 26,3 % a 44,7 %. Su ventaja viene sobre todo del audio.

Barras de preferencia del estudio con usuarios: Helix World frente a referencias, con audio y con vídeo silenciado
Preferencias del estudio con usuarios. Morado: Helix World; gris: empate; beige: referencia. Izquierda: con audio. Derecha: vídeo silenciado.

Cómo construimos Helix World

Datos: estéreo real con poses de cámara métricas

La mayoría de los corpus de vídeo no sirven para esta tarea: el audio suele ser música de fondo, locución o falso estéreo con canales idénticos. Partimos de 4.100 horas de material bruto (43,9 % vídeo del mundo real, 34,1 % grabaciones de videojuegos, 22,0 % conjuntos de datos abiertos) y lo filtramos en cuatro etapas, de la más barata a la más costosa:

  • Filtrado heurístico: elimina audio mono duplicado, cortes de plano, baja calidad perceptual, textos superpuestos y escenas estáticas.

  • Estandarización de clips: corta audio y vídeo a la vez en clips de 121 fotogramas a 24 fps y 768×512, con estéreo a 48 kHz.

  • Filtrado semántico: un LLM multimodal que ve y escucha descarta música de fondo, narración, superposiciones de interfaz, imagen en imagen y bustos parlantes, y conserva el sonido diegético.

  • Cámara y descripciones: recupera poses de cámara métricas por fotograma y escribe tres pistas de descripción: solo vídeo, solo audio y audiovisual.

El resultado son 3.000 horas en 2,1 millones de clips, un rendimiento del 73,1 %. En una ablación, entrenar con las tres pistas de descripción dio la mejor alineación audiovisual.

Pipeline de datos en cuatro etapas: filtrado heurístico, estandarización de clips, filtrado semántico, cámara y descripciones
El pipeline de curación en cuatro etapas, desde material real, de videojuegos y abierto hasta un corpus estéreo entrenable.

Un profesor bidireccional con control de cámara y acciones

Helix World parte del modelo audiovisual de código abierto LTX-2.3. Las trayectorias de cámara continuas de 6 grados de libertad entran en la atención visual mediante PRoPE, y las acciones discretas de teclado mediante AdaLN-Zero sobre el paso temporal de difusión. La atención cruzada entre modalidades une la geometría visual con los rasgos de audio, y así el movimiento de cámara se convierte en panorama estéreo.

El entrenamiento es progresivo: primero los módulos de control, después la rama de vídeo y por último todo el núcleo audiovisual. Frente a ajustar todo a la vez, reduce el error de rotación de cámara de 0,1237 a 0,1144 y el de traslación de 0,0957 a 0,0823, y conserva la calidad visual preentrenada.

Diagrama de entrenamiento progresivo en tres pasos: módulos de control, rama de vídeo y audiovisual conjunto
Entrenamiento progresivo: primero los módulos de control, después el transformer de vídeo y por último el entrenamiento audiovisual conjunto.

Un estudiante causal que transmite sin deriva

El profesor bidireccional ve el clip entero, así que no puede responder a la entrada en directo. Lo destilamos en un estudiante causal de pocos pasos que genera bloque a bloque con una caché clave-valor deslizante y fotogramas sink fijos. El estudiante se inicializa por regresión sobre las salidas ODE del profesor y después se entrena con self-forcing sobre sus propias secuencias.

El self-forcing solo con destilación por emparejamiento de distribuciones (DMD) sigue derivando en secuencias largas. Nuestra aportación es una pérdida de destilación de trayectoria en línea: en cada actualización, con probabilidad p, la velocidad del estudiante en un estado intermedio se supervisa con el objetivo ODE de flujo de probabilidad del profesor; si no, se usa la pérdida DMD. Una etapa final de streaming de horizonte largo entrena con ventanas extendidas. En conjunto elevan la puntuación WBench de 77,9 a 79,1 y mantienen estables las secuencias de 30 segundos.

Diagrama de generación con self-forcing, destilación de trayectoria en línea y DMD, más ajuste de horizonte largo con fotogramas sink
Destilación causal: cada actualización elige la pérdida de trayectoria frente al profesor congelado o la pérdida DMD, seguida de un ajuste de horizonte largo.
Fotogramas a 1, 10, 20 y 30 segundos que comparan entrenamiento solo con DMD y con destilación de trayectoria en tres escenas
Secuencias de 30 segundos. Solo con DMD, las texturas de carretera y suelo se rompen hacia los 20–30 s; con destilación de trayectoria las escenas se mantienen coherentes.

Limitaciones

  • La resolución de salida es 768×512. La velocidad en tiempo real se mide en una GPU de centro de datos NVIDIA H800; el artículo no da cifras para GPU de consumo.

  • El checkpoint público es una versión de vista previa.

  • Solo en calidad visual, Helix World queda algo por detrás de los mejores modelos sin sonido (79,9 frente a 82,0 de media WBench), y con el sonido silenciado los participantes prefirieron EchoWM.

  • Helix World no tiene el DeSync más bajo en HelixBench, así que la precisión en los ataques del sonido aún puede mejorar.

Para otro enfoque del mismo problema, añadir estéreo en streaming a un modelo de mundo existente, consulta nuestro artículo sobre WorldSonus.

Prueba Helix World

La demo interactiva está abierta en helixworld.org. El artículo completo, "HelixWorld: A Real-time Interactive Audio-Visual World Model" (arXiv:2609.38123, 29 de septiembre de 2026), está en arXiv. El código está en GitHub y los pesos de vista previa en Hugging Face.

Autores: Lei Ke, Jiahao Pan y Zeyue Tian (contribución igual), Jiaming Wang, Haoyuan Huang, Kam Man Wu, Pengjun Fang, Hongyu Liu, Chenyang Qi, Lin Wang, Ruibin Yuan, Weijia Chen, Fangneng Zhan, Qifeng Chen, Wei Xue y Yike Guo. Autores de correspondencia: Zeyue Tian y Wei Xue. Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong y Noiz AI.

Preguntas frecuentes

¿Qué es Helix World?

Helix World es un modelo de mundo audiovisual interactivo en tiempo real de Noiz AI y HKUST. Genera a la vez una escena de vídeo explorable y sonido estéreo alineado con la cámara, controlado con el teclado y un prompt de texto opcional.

¿Helix World funciona en tiempo real?

Sí. En una sola GPU NVIDIA H800 alcanza un factor de tiempo real estable de 0,77 a 768×512 y 24 fps, incluida la decodificación de vídeo y audio. La entrada se aplica desde el siguiente bloque generado, de unos 1,3 segundos.

¿En qué se diferencia Helix World de otros modelos de mundo?

La mayoría de los modelos de mundo interactivos generan vídeo mudo. Helix World genera sonido estéreo de forma nativa junto con la imagen, y el panorama sigue el movimiento de cámara. En HelixBench su coherencia espacial-acústica es 41,8, frente a 12,7 de EchoWM.

¿Qué es HelixBench?

HelixBench es un benchmark para modelos de mundo audiovisuales interactivos con 1.015 casos verificados por personas en seis dominios. Mide fidelidad de audio, sincronía temporal, alineación audiovisual y texto-audio, y coherencia espacial-acústica.

¿En qué modelo se basa Helix World?

Se basa en el modelo audiovisual de código abierto LTX-2.3, añade control de cámara de 6 grados de libertad y de acciones de teclado, y se destila en un estudiante causal de pocos pasos para streaming.

¿Puedo probar o descargar Helix World?

Sí. La demo está en helixworld.org, el código en GitHub (NoizAI/HelixWorld) y un checkpoint de vista previa en Hugging Face (NoizAI/HelixWorld-preview).

Prueba Helix World