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从斑块到辐条:通过定向高斯进行高保真表面重建

计算机视觉与模式识别 2026-04-09 v1

摘要

3D 高斯溅射(3DGS)革新了快速新视角合成,但其基于不透明度的表述使表面提取从根本上变得困难。与基于有符号距离场或占据率的隐式方法不同,3DGS 缺乏全局几何场,迫使现有方法不得不依赖诸如 TSDF 融合混合深度图等启发式方法。借鉴 Objects as Volumes 框架,我们为 Gaussian Splatting 推导了一个原理性的占据场,并展示了如何用它来提取复杂场景的高精度水密网格。我们的关键贡献是为每个高斯元素引入一个可学习的定向法线,并定义了一种修正的衰减表述,从而在空间中任意位置得到法线和占据场的闭合形式表达式。我们进一步引入了一种新颖的一致性损失和专用的稠密化策略,迫使高斯通过闭合几何孔洞来包裹整个表面,确保定向基元的完整外壳。我们修改了可微分光栅化器以输出我们连续模型的等值面深度,并引入了用于任意分辨率感兴趣区域网格化的原始自适应网格化。我们还揭示了标准表面评估协议中的基本偏差,并提出了两种更严格的替代方案。总体而言,我们的方法 Gaussian Wrapping 在 DTU 和 Tanks and Temples 上设立了新的最先进水平,以并发工作的一小部分大小生成完整的水密网格——恢复了细薄结构,如 notoriously elusive 的自行车辐条。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.07337,
  title  = {From Blobs to Spokes: High-Fidelity Surface Reconstruction via Oriented Gaussians},
  author = {Diego Gomez and Antoine Guédon and Nissim Maruani and Bingchen Gong and Maks Ovsjanikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07337},
  year   = {2026}
}

备注

Our project page is available in http://diego1401.github.io/BlobsToSpokesWebsite/index.html