論文の概要: DriveDreamer4D: World Models Are Effective Data Machines for 4D Driving Scene Representation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.13571v1
• Date: Thu, 17 Oct 2024 14:07:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-18 13:19:35.525620
• Title: DriveDreamer4D: World Models Are Effective Data Machines for 4D Driving Scene Representation
• Title（参考訳）: DriveDreamer4D:世界モデルは4D運転シーン表現に有効なデータマシン
• Authors: Guosheng Zhao, Chaojun Ni, Xiaofeng Wang, Zheng Zhu, Guan Huang, Xinze Chen, Boyuan Wang, Youyi Zhang, Wenjun Mei, Xingang Wang,
• Abstract要約: textitDriveDreamer4Dを導入し,世界モデルの先行モデルを利用した4次元運転シーン表現を強化した。 われわれの知る限り、TextitDriveDreamer4Dは、運転シナリオにおける4D再構成を改善するためにビデオ生成モデルを利用した最初のものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 28.624691451021615
• License:
• Abstract: Closed-loop simulation is essential for advancing end-to-end autonomous driving systems. Contemporary sensor simulation methods, such as NeRF and 3DGS, rely predominantly on conditions closely aligned with training data distributions, which are largely confined to forward-driving scenarios. Consequently, these methods face limitations when rendering complex maneuvers (e.g., lane change, acceleration, deceleration). Recent advancements in autonomous-driving world models have demonstrated the potential to generate diverse driving videos. However, these approaches remain constrained to 2D video generation, inherently lacking the spatiotemporal coherence required to capture intricacies of dynamic driving environments. In this paper, we introduce \textit{DriveDreamer4D}, which enhances 4D driving scene representation leveraging world model priors. Specifically, we utilize the world model as a data machine to synthesize novel trajectory videos based on real-world driving data. Notably, we explicitly leverage structured conditions to control the spatial-temporal consistency of foreground and background elements, thus the generated data adheres closely to traffic constraints. To our knowledge, \textit{DriveDreamer4D} is the first to utilize video generation models for improving 4D reconstruction in driving scenarios. Experimental results reveal that \textit{DriveDreamer4D} significantly enhances generation quality under novel trajectory views, achieving a relative improvement in FID by 24.5\%, 39.0\%, and 10.5\% compared to PVG, $\text{S}^3$Gaussian, and Deformable-GS. Moreover, \textit{DriveDreamer4D} markedly enhances the spatiotemporal coherence of driving agents, which is verified by a comprehensive user study and the relative increases of 20.3\%, 42.0\%, and 13.7\% in the NTA-IoU metric.
• Abstract（参考訳）: 閉ループシミュレーションは、エンド・ツー・エンドの自動運転システムに不可欠である。 現代のセンサシミュレーション手法であるNeRFや3DGSは、主に前方走行のシナリオに限られるトレーニングデータ分布と密接に整合した条件に依存している。 その結果、複雑な操作(例えば、車線変更、加速、減速)をレンダリングする場合、これらの手法は制限に直面します。 自動運転の世界モデルの最近の進歩は、多様な運転ビデオを生成する可能性を実証している。 しかし、これらのアプローチは、動的駆動環境の複雑さを捉えるのに必要な時空間コヒーレンスを欠いているため、2Dビデオ生成に制約が残されている。 本稿では,世界モデルに先行する4次元運転シーン表現を向上する「textit{DriveDreamer4D}」を紹介する。 具体的には、実世界の運転データに基づいて、新しい軌跡映像を合成するために、ワールドモデルをデータマシンとして利用する。 特に,前景および背景要素の空間的時間的整合性を制御するために,構造化条件を明示的に活用するので,生成したデータは交通制約に密接に依存する。 我々の知る限り, 運転シナリオにおける4D再構成を改善するためにビデオ生成モデルを最初に利用したのは, \textit{DriveDreamer4D} である。 実験の結果, 新規軌跡ビューでは生成品質が著しく向上し, PVG, $\text{S}^3$Gaussian, Deformable-GSに比べてFIDが24.5\%, 39.0\%, 10.5\%向上した。 さらに、 \textit{DriveDreamer4D} は運転エージェントの時空間コヒーレンスを著しく向上させ、これは総合的なユーザー調査によって検証され、NTA-IoU測定値では20.3\%、42.0\%、13.7\%の相対的な増加を示す。

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