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自動運転/4DGSarXiv:2603.07552

ReconDrive: 自動運転シーン再構成のための高速フィードフォワード4Dガウススプラッティング

ReconDrive: Fast Feed-Forward 4D Gaussian Splatting for Autonomous Driving Scene Reconstruction

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自動運転シーンの高忠実度再構成と新規視点合成を高速に行うフィードフォワード型4Dガウススプラッティング手法を提案。3D基盤モデルを動的シーン向けに拡張し、静的・動的要素を分離して表現することで、シーン毎の最適化と同等の品質を桁違いの高速処理で実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 自動運転の閉ループ評価向けに、高忠実度な4D再構成と新規視点合成を高速に行うフィードフォワードフレームワーク。 - 3D基盤モデルVGGTを拡張し、4D Gaussian Splatting (4DGS) を生成する。 - 動的運転シーンに適応するため、Hybrid Gaussian Prediction HeadsとStatic-Dynamic 4D Compositionを導入。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のper-scene最適化4DGSは反復的精緻化が必要で大規模都市環境にスケールしない。 - 既存のフィードフォワード手法はphotometric品質が劣化する。 - ReconDriveはフィードフォワードベースラインを大幅に上回り、per-scene最適化に匹敵する性能を桁違いの速度で実現。

3. 技術・手法の肝は?

- 3D基盤モデルVGGTを活用・拡張。 - Hybrid Gaussian Prediction Heads:空間座標と外観属性の回帰を分離し、汎用基盤特徴のphotometric欠陥を克服。 - Static-Dynamic 4D Composition:速度モデリングで時間的動きを明示的に捉え、複雑な動的環境を表現。

4. どうやって有効だと検証した?

- nuScenesでベンチマーク。 - 再構成、新規視点合成、3D知覚において既存フィードフォワードベースラインを大幅に上回る。 - per-scene最適化と競合する性能を桁違いの速度で達成。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- VGGT、4D Gaussian Splatting (4DGS)、nuScenesに関連する研究。 - 具体的な参照論文は要旨に明記されていないため、同分野の定番としてper-scene最適化4DGSやフィードフォワード3D再構成手法が挙げられる。

※ 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: Haibao Yu, Kuntao Xiao, Jiahang Wang, Ruiyang Hao, Yuxin Huang, Guoran Hu, Haifang Qin, Bowen Jing, Yuntian Bo, Ping Luo

分類: cs.CV, cs.RO

原文アブストラクト

High-fidelity visual reconstruction and novel-view synthesis are essential for realistic closed-loop evaluation in autonomous driving. While 4D Gaussian Splatting (4DGS) offers a promising balance of accuracy and efficiency, existing per-scene optimization methods require costly iterative refinement, rendering them unscalable for extensive urban environments. Conversely, current feed-forward approaches often suffer from degraded photometric quality. To address these limitations, we propose ReconDrive, a feed-forward framework that leverages and extends the 3D foundation model VGGT for rapid, high-fidelity 4DGS generation. Our architecture introduces two core adaptations to tailor the foundation model to dynamic driving scenes: (1) Hybrid Gaussian Prediction Heads, which decouple the regression of spatial coordinates and appearance attributes to overcome the photometric deficiencies inherent in generalized foundation features; and (2) a Static-Dynamic 4D Composition strategy that explicitly captures temporal motion via velocity modeling to represent complex dynamic environments. Benchmarked on nuScenes, ReconDrive significantly outperforms existing feed-forward baselines in reconstruction, novel-view synthesis, and 3D perception. It achieves performance competitive with per-scene optimization while being orders of magnitude faster, providing a scalable and practical solution for realistic driving simulation.

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