A Survey on 3D Gaussian Splatting

要約

3D Gaussian Splatting（GS）は、明示的な輝きフィールドとコンピューターグラフィックスの変革的手法として浮上しています。
数百万人の学習可能な3Dガウスの使用を特徴とするこの革新的なアプローチは、主流の神経放射輝度フィールドアプローチからの重要な逸脱を表しています。これは、主に暗黙の座標ベースのモデルを使用して、空間座標をピクセル値にマッピングします。
明示的なシーン表現と微分可能なレンダリングアルゴリズムを備えた3D GSは、リアルタイムのレンダリング機能を約束するだけでなく、前例のないレベルの編集可能性を導入します。
これにより、3D GSは、次世代の3D再構成と表現の潜在的なゲームチェンジャーとして位置付けられています。
本論文では、3D GSのドメインにおける最近の開発と重要な貢献の最初の体系的な概要を説明します。
私たちは、基礎となる原則と3D GSの出現の背後にある原動力の詳細な調査から始め、その重要性を理解するための基礎を築きます。
私たちの議論の焦点は、3D GSの実用的な適用性です。
前例のないレンダリング速度を可能にすることにより、3D GSは、仮想現実からインタラクティブなメディアなどに至るまで、多数のアプリケーションを開きます。
これは、さまざまなベンチマークタスクで評価され、パフォーマンスと実用的なユーティリティを強調するために、主要な3D GSモデルの比較分析によって補完されます。
この調査は、現在の課題を特定し、将来の研究のための潜在的な手段を提案することで締めくくられます。
この調査を通じて、私たちは新人とベテランの両方の研究者の両方に貴重なリソースを提供し、明示的な輝き分野でのさらなる探求と進歩を促進することを目指しています。

要約(オリジナル)

3D Gaussian splatting (GS) has emerged as a transformative technique in explicit radiance field and computer graphics. This innovative approach, characterized by the use of millions of learnable 3D Gaussians, represents a significant departure from mainstream neural radiance field approaches, which predominantly use implicit, coordinate-based models to map spatial coordinates to pixel values. 3D GS, with its explicit scene representation and differentiable rendering algorithm, not only promises real-time rendering capability but also introduces unprecedented levels of editability. This positions 3D GS as a potential game-changer for the next generation of 3D reconstruction and representation. In the present paper, we provide the first systematic overview of the recent developments and critical contributions in the domain of 3D GS. We begin with a detailed exploration of the underlying principles and the driving forces behind the emergence of 3D GS, laying the groundwork for understanding its significance. A focal point of our discussion is the practical applicability of 3D GS. By enabling unprecedented rendering speed, 3D GS opens up a plethora of applications, ranging from virtual reality to interactive media and beyond. This is complemented by a comparative analysis of leading 3D GS models, evaluated across various benchmark tasks to highlight their performance and practical utility. The survey concludes by identifying current challenges and suggesting potential avenues for future research. Through this survey, we aim to provide a valuable resource for both newcomers and seasoned researchers, fostering further exploration and advancement in explicit radiance field.

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