文章核心观点 - 上海交通大学钟志航团队联合多所高校提出了一种名为Proxy-GS的新方法，该方法为基于MLP的结构化3D高斯溅射引入了统一的遮挡先验 [4] - 该方法通过构建一个轻量级代理网格，在推理阶段快速生成遮挡深度图以剔除被遮挡的锚点，在训练阶段引导锚点沿代理表面生长，从而在遮挡密集的场景中显著提升渲染速度 [4][12] - 在遮挡丰富的城市街景中，Proxy-GS在保持甚至提升画质的同时，实现了2.5倍以上的渲染加速 [4][10] 技术背景与动机 - 原始3D高斯溅射会产生大量冗余高斯且忽视场景几何结构，而基于MLP的结构化方法（如Scaffold-GS、Octree-GS）虽然提升了细节，但在大规模城市场景中，解码与渲染成本成为瓶颈 [7] - 现有工作（如剪枝或LOD）对遮挡区域的无效计算关注不足，导致大量解码浪费在被遮挡的锚点上，引入遮挡感知的锚点筛选有望显著降低计算量 [7] - 利用消费级GPU强大的硬件光栅化能力快速得到遮挡深度，是实现高效遮挡剔除的关键思路 [8] 方法概览 - 方法核心是构建一个轻量代理网格，使其能在1000×1000分辨率下于1毫秒内得到遮挡深度图 [12] - 在推理阶段，对代理网格进行仅深度的硬件光栅化得到深度图，通过深度比较剔除被遮挡的锚点，并与原有剔除策略在单一CUDA内核中融合，避免GPU-CPU-GPU往返 [15] - 在训练阶段，同样使用代理深度进行遮挡剔除，确保训练与推理的可见性一致，并提出了代理引导的增密策略，使新锚点生长在代理表面附近，减少遮挡区的无效生长 [16] 性能提升与效果 - 在MatrixCity街道场景的Block 5上，Octree-GS的渲染速度约为48 FPS，而Proxy-GS达到了151 FPS，同时PSNR更高 [21] - 在遮挡较强的Small City街景中，Proxy-GS的渲染速度（FPS）为139，显著高于Scaffold-GS的62和Octree-GS的21 [23] - 在遮挡较弱的Berlin和CUHK-LOWER场景中，Proxy-GS的FPS分别为275和239，均优于或持平于其他基线方法 [23] - 消融实验表明，仅在推理时做遮挡剔除可使FPS提升超过3倍（从48提升至165），但画质（PSNR）会从21.41下降至19.06；当训练与推理均使用遮挡剔除并加入代理引导增密后，PSNR恢复至21.68，FPS为143，实现了最佳平衡 [25][26] 技术细节与鲁棒性 - 代理网格的生成可通过COLMAP或大模型（如MapAnything）获得稠密点云并转为网格，再进行表面简化 [15] - 代理网格的分辨率对画质影响有限，从约108MB简化至约824KB时，PSNR变化不大；但对网格顶点施加随机扰动会破坏遮挡边界，导致PSNR明显下降 [27][28] - 该方法与现有3DGS渲染加速技术（如FlashGS、硬件光栅化3DGS）兼容，叠加使用可进一步提速 [33]