新型视图合成技术InstantSplat:在极短的时间内(大约40秒)从稀疏的、没有相机姿态信息的图像中重建和渲染出新视角的3D场景

来自德克萨斯大学奥斯汀分校、英伟达、厦门大学、佐治亚理工学院、斯坦福大学和南加州大学推出新型视图合成技术InstantSplat,它能够在极短的时间内(大约40秒)从稀疏的、没有相机姿态信息的图像中重建和渲染出新视角的3D场景。这项技术特别适用于处理在不受限制的环境下拍摄的图像,例如使用智能手机在户外随意拍摄的照片。

例如,想象一个电影制片人想要在一部历史剧中重现一个古城的场景。他们可以在不同的位置拍摄几张照片,然后使用InstantSplat技术快速重建出古城的3D模型,并从导演想要的任何角度渲染出高质量的视图,从而在后期制作中节省大量的时间和资源。

主要功能和特点:

  1. 快速处理:InstantSplat能够在不到一分钟的时间内处理大规模场景的3D重建和新视角的渲染。
  2. 无需相机参数:与传统的方法不同,InstantSplat不需要预先知道相机的内参和外参,它能够从端到端的密集立体模型中获取这些信息。
  3. 高质量渲染:该方法显著提高了渲染质量,同时减少了相机轨迹误差,使得合成的视图更加逼真。

工作原理:

InstantSplat结合了基于点的表示方法(例如3D高斯溅射)和端到端的密集立体模型(DUSt3R),通过以下步骤实现:

  1. 粗略几何初始化:使用DUSt3R从输入的图像对中预测全局对齐的3D点云,并初始化相机参数。
  2. 快速3D高斯优化:在初始化的基础上,进一步优化3D高斯属性和相机参数,同时施加正则化以提高精度。

具体应用场景:

  1. 大规模户外场景重建:可以用于重建城市景观、古迹或自然风景等大规模户外场景,并从新的视角进行渲染。
  2. 虚拟现实和增强现实:InstantSplat可以用于创建VR/AR应用中的3D场景,提供用户可以在虚拟环境中从不同角度探索的体验。
  3. 电影和游戏制作:在娱乐产业中,这项技术可以用来快速生成电影或游戏中的场景,加速内容的创作过程。
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