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3DGS-to-PC:将 3D 高斯泼溅场景转换为稠密点云或网格

图形学 2025-01-14 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

3D 高斯泼溅(3DGS)在生成高度详细的 3D 重建方面表现出色,但这些场景通常需要专门的渲染器才能有效可视化。相比之下,点云是一种广泛使用的 3D 表示,与大多数流行的 3D 处理软件兼容,但将 3DGS 场景转换为点云是一个复杂的挑战。在这项工作中,我们引入了 3DGS-to-PC,这是一个灵活且高度可定制的框架,能够将 3DGS 场景转换为稠密、高精度的点云。我们将每个高斯分布视为 3D 密度函数,从中概率性地采样点。此外,我们使用到高斯中心的马氏距离对新点进行阈值处理,防止极端异常值。结果得到的点云紧密地表示了 3D 高斯场景中编码的形状。单个高斯分布使用球谐函数根据视角调整颜色,每个点可能仅对最终渲染场景贡献微妙的颜色提示。为了避免与最终点云不匹配的虚假或不正确颜色,我们通过定制的图像渲染方法重新计算高斯颜色,将每个高斯分配为其在所有视角中贡献最大的像素的颜色。3DGS-to-PC 还支持通过泊松表面重建生成网格,该重建应用于从预测的表面高斯分布采样的点。这使得无需重新训练即可从 3DGS 场景生成彩色网格。该包高度可定制,能够轻松集成到现有的 3DGS 流水线中。3DGS-to-PC 为将 3DGS 数据转换为点云和基于表面的格式提供了强大的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.07478,
  title  = {3DGS-to-PC: Convert a 3D Gaussian Splatting Scene into a Dense Point Cloud or Mesh},
  author = {Lewis A G Stuart and Michael P Pound},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07478},
  year   = {2025}
}