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MOSAIC-GS:面向复杂动态环境的高级初始化单目场景重建

计算机视觉与模式识别 2026-01-12 v1

摘要

我们提出了 MOSAIC-GS,一种使用高斯溅射从单目视频进行高保真动态场景重建的全新、完全显式且计算高效的方法。由于缺乏足够的多视图约束,单目重建本质上是病态的,这使得准确恢复物体几何形状和时间连贯性尤为具有挑战性。为了解决这一问题,我们利用了多种几何线索,如深度、光流、动态物体分割和点跟踪。结合基于刚性的运动约束,这些线索使我们能够在初始化阶段估计初步的 3D 场景动态。在光度优化之前恢复场景动态,减少了对仅从视觉外观推断运动的依赖,这在单目设置中通常是模糊的。为了实现紧凑表示、快速训练和实时渲染,同时支持非刚性形变,场景被分解为静态和动态组件。场景动态部分中的每个高斯分布被分配一条由时间依赖的 Poly-Fourier 曲线表示的轨迹,以实现参数高效的编码。我们证明,与现有方法相比,MOSAIC-GS 实现了显著更快的优化和渲染速度,同时在标准单目动态场景基准上保持了与 SOTA 方法相当的重建质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.05368,
  title  = {MOSAIC-GS: Monocular Scene Reconstruction via Advanced Initialization for Complex Dynamic Environments},
  author = {Svitlana Morkva and Maximum Wilder-Smith and Michael Oechsle and Alessio Tonioni and Marco Hutter and Vaishakh Patil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05368},
  year   = {2026}
}