G²SR: 高速かつメモリ効率的なガウスベース表面再構成のための幾何学的手法
G$^2$SR: Geometric Methods for Fast and Memory-Efficient Gaussian-based Surface Reconstruction
少数視点のRGB画像から表面を再構成する際、3Dガウススプラッティングを軽量なニューラルネットと多視点幾何の解析的計算で構築し、高速・低メモリで高精度な再構成を実現した。
著者: Dasong Gao, Vivienne Sze, Sertac Karaman
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Few-view surface reconstruction recovers the visible surfaces of a scene from a few posed RGB images, providing the 3D models that robots need to explore and interact online. On mobile platforms, the reconstruction must be fast and geometrically accurate while keeping a small memory footprint to ensure safe and efficient operation. 3D Gaussian Splatting (3DGS) offers a high-fidelity scene representation, but building it from a few views is ill-posed, as many distinct surfaces reproduce the same images, making traditional photometric methods prone to "floater" artifacts. End-to-end methods resolve the ambiguity by regressing splats with large, usually Transformer-based, networks that require heavy compute and memory while generalizing poorly to new scenes. We propose G2SR, which exploits a well-posed core of the task: given cross-view 2D splat correspondences, 3D splats follow analytically from multi-view geometry. G2SR employs a lightweight neural frontend to detect and track 2D Gaussian splats on the image plane and an analytic backend to triangulate each into a metric-scale 3D splat. On ScanNet, Replica, and DTU, G2SR matches or exceeds the geometric accuracy of state-of-the-art end-to-end methods while running at 69-89 reconstructions per second within 203 MB of GPU memory (5-107x less) for 2- and 3-view inputs at 384 x 512 resolution, offering a practical path to online Gaussian-based surface reconstruction.
関連論文
- 大規模再構成モデルを用いた人と物体のインタラクション再構成3D再構成
- PIVOT: 実世界3D再構成における姿勢・内部パラメータ・新視点評価のためのマルチ軌道データセットとテストベッド3D再構成
- OccamView: フレーム予算制約下のアクティブ3Dガウス再構成のためのオブジェクト条件付き視点選択3D再構成
- DerainSplat: スパースな雨天視点からのフィードフォワードによるクリーンな3Dガウススプラッティング3D再構成
- Stipple: 視覚慣性トラッキングによるリアルタイムインクリメンタルガウシアンスプラッティング3D再構成
- DA-NBV:船舶の効率的な3D再構成のための方向認識型次善視点プランナー3D再構成