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OmniPhysGS:用于通用物理动态生成的3D本征高斯

计算机视觉与模式识别 2025-02-03 v1

摘要

最近在3D资产的重建和生成方面取得了显著进展,包括静态情况和具有物理相互作用的情况。为了恢复3D资产的物理属性,现有方法通常假设所有材料属于特定的预定义类别(如弹性)。然而,这些假设忽略了现实场景中多种异构物体的复杂组成,且倾向于对更广泛的对象范围内渲染较不符合物理的动画。我们提出OmniPhysGS用于合成由更通用物体组成的物理基础3D动态场景。OmniPhysGS的关键设计是将每个3D资产视为本征3D高斯的集合。对于每个高斯,其物理材料由12个物理领域专家子模型(橡胶、金属、蜂蜜、水等)的集合表示,这大大增强了所提模型的灵活性。在实现中,我们通过用户指定的提示定义场景,并通过预训练视频扩散模型监督材料加权因子的估计。综合实验表明,OmniPhysGS在更广泛的材料范围内实现了更通用且更真实的物理动态,包括弹性、粘弹性、塑性和流体物质,以及不同材料之间的相互作用。我们的方法在视觉质量和文本对齐度等指标上超过现有方法3%至16%。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18982,
  title  = {OmniPhysGS: 3D Constitutive Gaussians for General Physics-Based Dynamics Generation},
  author = {Yuchen Lin and Chenguo Lin and Jianjin Xu and Yadong Mu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18982},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to ICLR 2025; Project page: https://wgsxm.github.io/projects/omniphysgs/