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sim2realarXiv:2512.17349

3D放射輝度場での学習とドメイン適応による単眼RGB画像での混雑環境飛行

Flying in Clutter on Monocular RGB by Learning in 3D Radiance Fields with Domain Adaptation

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3Dガウシアンスプラッティングによるフォトリアルなシミュレーションと敵対的ドメイン適応を組み合わせ、単眼RGB画像のみで混雑環境を飛行する方策を学習し、実世界へのゼロショット転移を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 単眼RGB画像のみでclutter環境を飛行するロボットのnavigation policyを学習するフレームワーク - 実世界データ収集のコストを避けるためsimulationで学習し、physical worldへzero-shot transferを目指す - 3D Gaussian Splatting (3DGS) によるphotorealismとAdversarial Domain Adaptationを組み合わせる - 対象はlidarやdepth cameraに依存しないmonocular RGBベースの飛行ロボット

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のautonomous navigationはlidarやdepth cameraに主に依存していたが、本研究はmonocular RGBのみでclutter飛行を狙う - 実世界データ収集の高コストを回避しつつ、sim-to-real perception gapの低減を明示的に扱う点が特徴 - 3DGS環境のphotorealismとAdversarial Domain Adaptationを組み合わせ、domain-invariantなcueへの依存を促す - 具体的な先行研究名との定量的比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 3D Gaussian Splatting (3DGS) により高忠実度のphotorealistic simulation環境を構築 - Adversarial Domain Adaptationを導入し、feature discrepancyを明示的に最小化 - これによりpolicyがdomain-invariantな特徴に依存するよう誘導 - simulationで学習したpolicyをphysical worldへzero-shot transferする枠組み

4. どうやって有効だと検証した?

- 実験によりphysical worldへのrobustなzero-shot transferを実証したと報告 - 異なるilluminationのunstructured環境で安全かつ敏捷な飛行が可能と示す - 具体的な評価指標・比較手法・実験規模は要旨からは不明

5. 議論はある?

- sim-to-real perception gapへの対処としてphotorealismとdomain adaptationの組み合わせが有効である可能性を示唆 - 異なるillumination下での頑健性に言及 - 限界や失敗ケース、定量的な議論の詳細は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 3D Gaussian Splatting (3DGS) を用いたrobot learning / simulationに関する研究 - Adversarial Domain Adaptationを用いたsim-to-real transferの関連研究 - monocular RGBによるdrone navigationの先行研究 - 要旨で参照・比較されている個別論文は明示されていないため、上記は関連手法・分野の一般名

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Xijie Huang, Jinhan Li, Tianyue Wu, Xin Zhou, Zhichao Han, Fei Gao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Modern autonomous navigation systems predominantly rely on lidar and depth cameras. However, a fundamental question remains: Can flying robots navigate in clutter using solely monocular RGB images? Given the prohibitive costs of real-world data collection, learning policies in simulation offers a promising path. Yet, deploying such policies directly in the physical world is hindered by the significant sim-to-real perception gap. Thus, we propose a framework that couples the photorealism of 3D Gaussian Splatting (3DGS) environments with Adversarial Domain Adaptation. By training in high-fidelity simulation while explicitly minimizing feature discrepancy, our method ensures the policy relies on domain-invariant cues. Experimental results demonstrate that our policy achieves robust zero-shot transfer to the physical world, enabling safe and agile flight in unstructured environments with varying illumination.

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