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PG-SAG:基于语义感知分组的大规模城市建筑细粒度重建并行高斯泼溅

计算机视觉与模式识别 2025-01-06 v1

摘要

3D Gaussian Splatting (3DGS) 已成为实时新视角合成领域中一种变革性方法。基于 3DGS,近期的进展通过基于空间的划分策略来处理大规模场景,以降低显存和优化时间成本。在本工作中,我们引入了一种称为 PG-SAG 的并行高斯泼溅方法,该方法充分利用语义线索进行划分和高斯核优化,从而在不降低原始图像分辨率的情况下,实现大规模城市区域的细粒度建筑表面重建。首先,利用跨模态模型 Language Segment Anything 来分割建筑掩码。然后,根据已配准图像间的可见性检查,将分割出的建筑区域分组为子区域。这些子区域的高斯核与掩码像素并行优化。此外,针对检测到的掩码边缘重新定义了法向量损失,以缓解边缘处法向量的歧义。最后,为了改进 3D 高斯的优化,我们引入了梯度约束的负载均衡损失,该损失考虑了对应场景的复杂度,有效减少了像素并行渲染阶段的线程等待时间以及重建损失。在多个城市数据集上进行了大量实验,结果表明,与几种基于 3DGS 的 SOTA 方法相比,我们的 PG-SAG 在建筑表面重建上表现出卓越的性能。项目网页:https://github.com/TFWang-9527/PG-SAG。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.01677,
  title  = {PG-SAG: Parallel Gaussian Splatting for Fine-Grained Large-Scale Urban Buildings Reconstruction via Semantic-Aware Grouping},
  author = {Tengfei Wang and Xin Wang and Yongmao Hou and Yiwei Xu and Wendi Zhang and Zongqian Zhan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01677},
  year   = {2025}
}