论文页面 - Multi4D: 多级竞争分配实现高保真动态高斯泼溅

来源：https://huggingface.co/papers/2606.22197 发布于6月20日

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提交者 https://huggingface.co/BatofGo

Ray (https://huggingface.co/BatofGo) 于6月24日

摘要

Multi4D 通过一个多级竞争分配框架，解决了动态3D高斯泼溅中运动一致性与视觉保真度之间的权衡问题，实现了自适应特化与高效表示。

动态3D高斯泼溅 (https://huggingface.co/papers?q=Dynamic%203D%20Gaussian%20splatting) 面临运动一致性 (https://huggingface.co/papers?q=motion%20consistency) 与视觉保真度 (https://huggingface.co/papers?q=visual%20fidelity) 之间的根本性矛盾。基于形变的方法 (https://huggingface.co/papers?q=Deformation-based%20approaches) 保留了时间对应关系 (https://huggingface.co/papers?q=temporal%20correspondence)，但会因运动过度分解 (https://huggingface.co/papers?q=motion%20over-factorization) 而过度平滑 (https://huggingface.co/papers?q=oversmoothing) 高频动态。相比之下，4D基元方法 (https://huggingface.co/papers?q=4D-primitive%20methods) 能捕捉精细的视觉细节，却导致时间过参数化 (https://huggingface.co/papers?q=temporal%20overparameterization)，破坏物体身份 (https://huggingface.co/papers?q=object%20identity) 并产生严重的存储开销 (https://huggingface.co/papers?q=storage%20overhead)。为解决这一问题，我们提出 Multi4D——一个基于多级竞争分配 (https://huggingface.co/papers?q=multi-level%20competitive%20allocation) 的高保真动态高斯泼溅框架。我们不再使用单一表示，而是将建模能力分布在三个结构化层次上：静态结构 (https://huggingface.co/papers?q=static%20structure)、持久动态几何体 (https://huggingface.co/papers?q=persistent%20dynamic%20geometry) 和瞬态外观基元 (https://huggingface.co/papers?q=transient%20appearance%20primitives)。通过共享光栅化 (https://huggingface.co/papers?q=rasterization) 与残差驱动优化 (https://huggingface.co/papers?q=residual-driven%20optimization)，这些层次动态竞争以解释光度误差 (https://huggingface.co/papers?q=photometric%20error)，从而无需预分配分解即可实现自适应特化 (https://huggingface.co/papers?q=adaptive%20specialization)。这种分配方式在捕捉精细动态细节的同时保持了长期运动一致性 (https://huggingface.co/papers?q=motion%20consistency)，以显著更少的动态基元实现了最先进的渲染质量 (https://huggingface.co/papers?q=state-of-the-art%20rendering%20quality) 与实时性能 (https://huggingface.co/papers?q=real-time%20performance)。此外，由于我们的表示能随时间显式跟踪紧凑的持久高斯体，语义特征可以事后嵌入，使 Multi4D 在 4D 分割精度 (https://huggingface.co/papers?q=4D%20segmentation%20accuracy) 上达到最先进水平，同时实现一个数量级的加速。项目页面：https://batfacewayne.github.io/Multi4D.io/

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