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一课经验:基于 2D 监督的 3D 高斯溅生成的教师引导扩散

计算机视觉与模式识别 2025-07-29 v3

摘要

我们提出了一种新框架,用于仅通过 2D 监督训练 3D 图像条件扩散模型。从 2D 图像恢复 3D 结构是本质上病态的,因为可能的重建存在歧义,使得生成模型成为自然选择。然而,大多数现有 3D 生成模型依赖于完整的 3D 监督,而这由于 3D 数据集规模不足而难以实现。为此,我们提出利用稀疏视图监督作为可扩展的替代方案。虽然最近的重建模型使用稀疏视图监督结合可微分渲染将 2D 图像提升至 3D,但它们主要是确定性的,无法捕捉一组可能的解决方案,在不确定区域生成模糊预测。在 2D 监督下训练 3D 扩散模型的关键挑战在于,标准训练范例要求去噪过程和监督信号处于同一模态。我们通过将待去噪的噪声样本与监督信号解耦,使前者保持在 3D 中,而后者提供在 2D 中。我们的方法利用来自确定性图像到 3D 模型(作为“教师”)的次优预测生成噪声 3D 输入,从而在不要求完整 3D 真实值的情况下实现有效的 3D 扩散训练。我们在对象级和场景级数据集上验证了该框架,使用两种不同的 3D 高斯溅 (3DGS) 教师。我们的结果表明,我们的方法在这些确定性教师之上 consistently 提升,展示了其在可扩展且高保真 3D 生成建模中的有效性。请参见我们的项目页面 https://lesson-in-splats.github.io/。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.00623,
  title  = {A Lesson in Splats: Teacher-Guided Diffusion for 3D Gaussian Splats Generation with 2D Supervision},
  author = {Chensheng Peng and Ido Sobol and Masayoshi Tomizuka and Kurt Keutzer and Chenfeng Xu and Or Litany},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00623},
  year   = {2025}
}

备注

ICCV 2025