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3D再構築arXiv:2605.26115

TriSplat: シミュレーション対応のフィードフォワード3Dシーン再構築

TriSplat: Simulation-Ready Feed-Forward 3D Scene Reconstruction

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スパース視点からの3D再構築を、三角形プリミティブを用いてフィードフォワードで行い、シミュレーションに使えるメッシュを直接出力する手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 単一のforward passでsimulation-readyなmesh sceneを出力するfeed-forward 3D reconstruction network - oriented triangle primitivesでsceneを表現 - 入力画像からlocal 3D point maps、triangle attributes、camera poses、optional intrinsicsを予測 - pose-freeなsparse-view設定に対応 - RealEstate10KとDL3DVで評価

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のfeed-forward splattingはGaussian primitives中心で、surfaceを間接的にしか表現せず、mesh抽出に高コストなpost-hoc処理が必要 - 特にpose-free設定ではscene構造とcamera parametersの同時推定が必要で困難 - TriSplatはtriangle primitivesにより、forward passから直接simulation-ready meshを出力 - Gaussian feed-forward baselinesよりgeometry-faithfulな再構成を実現しつつ、novel-view rendering品質も競争力あり

3. 技術・手法の肝は?

- oriented triangle primitivesでsceneを表現 - triangle orientationをunconstrained latent variableとして回帰せず、predicted point mapsからgeometry normalsを構築 - image-conditioned normal headでnormalsをrefine - 安定したlocal framesに変換してtriangle parameterization - mono-normal bootstrap scheduleで初期学習を安定化 - opacityとblur schedulingで学習表面表現を徐々にsharp化し、直接mesh抽出を可能に

4. どうやって有効だと検証した?

- RealEstate10KとDL3DVで実験 - Gaussian feed-forward baselinesと比較し、よりgeometry-faithfulな再構成を確認 - novel-view rendering品質は競争力を維持 - 出力がphysics engines、collision detectors、standard rendering pipelinesに変換なしで直接入力可能であることを示す

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や関連手法: Gaussian feed-forward baselines, feed-forward splatting networks, RealEstate10K, DL3DV - 同分野の定番: 3D Gaussian Splatting, NeRF, sparse-view 3D reconstruction, pose-free reconstruction

※ 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: Weijie Wang, Zimu Li, Jinchuan Shi, Zeyu Zhang, Botao Ye, Marc Pollefeys, Donny Y. Chen, Bohan Zhuang

分類: cs.CV

原文アブストラクト

Sparse-view 3D reconstruction is increasingly addressed with feed-forward splatting networks that predict explicit primitives directly from images. Yet most existing methods remain centered on Gaussian primitives and expose surfaces only indirectly: extracting a usable mesh for downstream simulation, physics reasoning, or embodied interaction still requires expensive post-hoc steps that break the feed-forward promise. This limitation is especially pronounced in pose-free settings, where scene structure and camera parameters must be estimated jointly from sparse observations. We present TriSplat, a feed-forward reconstruction network that represents scenes with oriented triangle primitives and directly exports simulation-ready mesh scenes from a single forward pass. Given input images, the network predicts local 3D point maps, triangle attributes, camera poses, and optional intrinsics. Rather than regressing triangle orientation as an unconstrained latent variable, our approach constructs geometry normals from the predicted point maps, refines them with an image-conditioned normal head, and converts them into stable local frames for triangle parameterization. A mono-normal bootstrap schedule further stabilizes early training, while opacity and blur scheduling progressively sharpens the learned surface representation for direct mesh extraction. Experiments on RealEstate10K and DL3DV show that this representation produces more geometry-faithful reconstructions than Gaussian feed-forward baselines while maintaining competitive novel-view rendering quality. Because the rendering primitives are themselves surface triangles, the output can be directly ingested by physics engines, collision detectors, and standard rendering pipelines without any conversion, making it a practical simulation-ready solution for feed-forward 3D scene reconstruction.

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