G2S-ICP SLAM：基于几何感知的高斯溅射 ICP SLAM

本文提出了一种新型几何感知 RGB-D 高斯溅射 SLAM 系统，命名为 G2S-ICP SLAM。该方法通过将每个场景元素表示为受局部切平面约束的高斯分布来实现高保真 3D 重建和鲁棒的相机姿态跟踪，这种表示有效地将局部表面建模为一个与底层几何对齐的 2D 高斯圆盘，相对于传统基于各向同性不确定性的 3D 椭球表示，能够在多个视角下实现更一致的深度解释。为将该表示集成到 SLAM 流程中，我们通过引入各向异性协方差先验，将表面对齐的高斯圆盘嵌入广义 ICP 框架，而不改变底层配准公式。此外，我们提出了一种几何感知损失，以监督光度、深度和法线一致性。我们的系统在保持视觉和几何保真度的同时实现了实时运行。在 Replica 和 TUM-RGBD 数据集上的大量实验表明，G2S-ICP SLAM 在定位精度、重建完整性方面均优于先前的 SLAM 系统，同时保持了渲染质量。