Optimal Transport Theory
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NeurIPS Spotlight|GHAP:把3DGS“剪枝”变成“重建更小的高斯世界”
机器之心· 2025-11-14 17:30
技术核心观点 - 提出一种名为Gaussian-Herding-across-Pens (GHAP)的新方法,用于3D Gaussian Splatting (3DGS)的模型压缩,其核心是将3DGS视为高斯混合模型,并采用最优传输视角进行全局简化 [4][8][9] - 该方法在仅保留10%高斯球的情况下,能实现画质几乎不下降,且效果稳定优于主流压缩方案 [4][9] - 该技术框架具有可插拔性,可直接嵌入大多数3DGS变体中,具备极高的可扩展性 [9][28] 方法论创新 - 新视角:首次将3DGS建模为高斯混合分布,并将压缩问题表述为高斯混合简化问题,以在保持几何结构的同时降低冗余 [9][14] - 新框架:提供可扩展至大规模场景的压缩框架,使用KD-Tree进行空间均匀分块,并在每个子块中进行高斯混合简化,使大规模压缩可行 [9][17] - 两段式流程:先进行几何信息(位置/协方差)的约简,再进行外观特征(不透明度/颜色)的细化,解耦几何与外观使效果更稳定 [9][17] 性能表现 - 在Tanks & Temples数据集上,3DGS+GHAP在保留10%高斯球(157个)时,指标为SSIM 0.818,PSNR 23.312,LPIPS 0.242 [20][23] - 在MipNeRF-360数据集上,同等条件下指标为SSIM 0.764,PSNR 26.404,LPIPS 0.314 [20][23] - 在Deep Blending数据集上,同等条件下指标为SSIM 0.905,PSNR 29.647,LPIPS 0.264,其PSNR值甚至接近原始未压缩模型(29.816)[20][23] - 当GHAP应用于MiniSplatting基础模型并保留10%高斯球时,在Deep Blending数据集上实现了反超,PSNR达到30.042,高于原始模型的29.980 [20][23] 技术优势与特点 - 相较于传统“剪枝”方法容易破坏全局几何结构,GHAP方法通过全局最优的方式重建更小的混合模型,能显著保留概率分布的结构形态,即原3D物体的几何形态 [8][15][17] - 该方法是一个后处理方法,无需重新训练,具有极高的可扩展性和可插拔性 [9][28] - 实验结果显示,该方法在渲染质量上普遍优于其他基于剪枝的方法和端到端的方法 [9][20]