論文の概要: GASP: Gaussian Splatting for Physic-Based Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05819v1
• Date: Mon, 9 Sep 2024 17:28:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-10 13:46:22.150052
• Title: GASP: Gaussian Splatting for Physic-Based Simulations
• Title（参考訳）: GASP:物理シミュレーションのためのガウス散乱
• Authors: Piotr Borycki, Weronika Smolak, Joanna Waczyńska, Marcin Mazur, Sławomir Tadeja, Przemysław Spurek,
• Abstract要約: 既存の物理モデルでは、三角形や四面体メッシュ、マーチングキューブ、ケージメッシュなどのメッシュ機構が追加されている。 我々は3次元ガウス成分と整合するように、基底のニュートン力学を修正した。 結果の解は、ブラックボックスとして扱われるあらゆる物理エンジンに統合できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.42881773214459123
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Physics simulation is paramount for modeling and utilization of 3D scenes in various real-world applications. However, its integration with state-of-the-art 3D scene rendering techniques such as Gaussian Splatting (GS) remains challenging. Existing models use additional meshing mechanisms, including triangle or tetrahedron meshing, marching cubes, or cage meshes. As an alternative, we can modify the physics grounded Newtonian dynamics to align with 3D Gaussian components. Current models take the first-order approximation of a deformation map, which locally approximates the dynamics by linear transformations. In contrast, our Gaussian Splatting for Physics-Based Simulations (GASP) model uses such a map (without any modifications) and flat Gaussian distributions, which are parameterized by three points (mesh faces). Subsequently, each 3D point (mesh face node) is treated as a discrete entity within a 3D space. Consequently, the problem of modeling Gaussian components is reduced to working with 3D points. Additionally, the information on mesh faces can be used to incorporate further properties into the physics model, facilitating the use of triangles. Resulting solution can be integrated into any physics engine that can be treated as a black box. As demonstrated in our studies, the proposed model exhibits superior performance on a diverse range of benchmark datasets designed for 3D object rendering.
• Abstract（参考訳）: 物理シミュレーションは実世界の様々な応用における3Dシーンのモデリングと利用において最重要である。 しかし、Gaussian Splatting (GS)のような最先端の3Dシーンレンダリング技術との統合は依然として困難である。 既存のモデルでは、三角形や四面体メッシュ、マーチングキューブ、ケージメッシュなどのメッシュ機構が追加されている。 代替として、3次元ガウス成分と整合するように、基底となるニュートン力学を修正できる。 現在のモデルは変形写像の1階近似をとり、線形変換によって局所的に力学を近似する。 対照的に、我々のGaussian Splatting for Physics-Based Simulations (GASP) モデルは、3つの点(メッシュフェイス)でパラメータ化されるような写像(修正なし)と平坦なガウス分布を用いる。 その後、各3D点(メッシュフェースノード)を3D空間内の離散実体として扱う。 したがって、ガウス成分のモデル化の問題は、3Dポイントでの動作に還元される。 さらに、メッシュ面に関する情報を使用して、トライアングルの使用を容易にする物理モデルにさらなる特性を組み込むことができる。 結果の解は、ブラックボックスとして扱われるあらゆる物理エンジンに統合できる。 本研究で示されたように,提案モデルは,3次元オブジェクトレンダリング用に設計された多様なベンチマークデータセットに対して,優れた性能を示す。

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