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シーン生成arXiv:2601.05810

SceneFoundry: インタラクティブな無限3D世界の生成

SceneFoundry: Generating Interactive Infinite 3D Worlds

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言語プロンプトから、関節付き家具を含むアパート規模の物理的に実現可能な3D環境を拡散モデルで自動生成し、ロボット学習用のシーンを提供するフレームワーク。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 言語ガイド付きのdiffusionフレームワーク「SceneFoundry」を提案。 - アパート規模の3D世界を生成し、関節付き家具(articulated furniture)や意味的に多様なレイアウトを含む。 - ロボット学習やembodied intelligenceのためのインタラクティブで物理的に現実的な環境を自動生成する。 - 自然言語プロンプトから、LLMモジュールがフロアレイアウトを制御し、diffusion-based posterior samplingが大規模3Dリポジトリから関節付きアセットを効率的に配置する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の生成手法は、操作やナビゲーションに不可欠な可動部を持つ関節付きオブジェクトを含む、実世界の内部空間の機能的複雑さを捉えられないことが多い。 - SceneFoundryは、関節付き家具と意味的に多様なレイアウトを備えたアパート規模の3D世界を生成できる点で優れている。 - 物理的利用可能性を確保するため、微分可能なガイダンス関数を導入し、オブジェクト数、関節の衝突防止、ロボットナビゲーションのための十分な歩行可能空間を調整する。

3. 技術・手法の肝は?

- 言語ガイド付きdiffusionフレームワーク。 - LLMモジュールがフロアレイアウト生成を制御。 - diffusion-based posterior samplingにより、大規模3Dリポジトリから関節付きアセットを効率的に配置。 - 微分可能なガイダンス関数を用いて、オブジェクトの数量調整、関節の衝突防止、十分な歩行可能空間の維持を実現。

4. どうやって有効だと検証した?

- 広範な実験により、多様なシーンタイプと条件で、構造的に妥当で、意味的に一貫性があり、機能的にインタラクティブな環境を生成できることを実証。 - スケーラブルなembodied AI研究を可能にすることを示した。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない。 - 関連手法として、diffusion models、LLM-based layout generation、articulated object datasets(例:PartNet、SAPIEN)などが挙げられる。

※ 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: ChunTeng Chen, YiChen Hsu, YiWen Liu, WeiFang Sun, TsaiChing Ni, ChunYi Lee, Min Sun, YuanFu Yang

分類: cs.CV, cs.AI, cs.LG, cs.RO

原文アブストラクト

The ability to automatically generate large-scale, interactive, and physically realistic 3D environments is crucial for advancing robotic learning and embodied intelligence. However, existing generative approaches often fail to capture the functional complexity of real-world interiors, particularly those containing articulated objects with movable parts essential for manipulation and navigation. This paper presents SceneFoundry, a language-guided diffusion framework that generates apartment-scale 3D worlds with functionally articulated furniture and semantically diverse layouts for robotic training. From natural language prompts, an LLM module controls floor layout generation, while diffusion-based posterior sampling efficiently populates the scene with articulated assets from large-scale 3D repositories. To ensure physical usability, SceneFoundry employs differentiable guidance functions to regulate object quantity, prevent articulation collisions, and maintain sufficient walkable space for robotic navigation. Extensive experiments demonstrate that our framework generates structurally valid, semantically coherent, and functionally interactive environments across diverse scene types and conditions, enabling scalable embodied AI research. project page: https://anc891203.github.io/SceneFoundry-Demo/

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