論文の概要: RainyGS: Efficient Rain Synthesis with Physically-Based Gaussian Splatting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21442v2
• Date: Tue, 01 Apr 2025 08:06:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-02 12:09:05.643351
• Title: RainyGS: Efficient Rain Synthesis with Physically-Based Gaussian Splatting
• Title（参考訳）: RainyGS: 物理的にベースとしたガウススプレイティングによる効率的な雨の合成
• Authors: Qiyu Dai, Xingyu Ni, Qianfan Shen, Wenzheng Chen, Baoquan Chen, Mengyu Chu,
• Abstract要約: オープンワールドシーンにおける動的降雨効果を物理的精度で生成する新しい手法であるRainyGSを紹介した。 提案手法の核となるのは,高速な3DGSレンダリングフレームワークにおいて,物理的雨滴と浅水シミュレーション技術の統合である。 本手法は,30fps以上の降雨効果の合成をサポートし,降雨強度を柔軟に制御する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 28.60412760466588
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider the problem of adding dynamic rain effects to in-the-wild scenes in a physically-correct manner. Recent advances in scene modeling have made significant progress, with NeRF and 3DGS techniques emerging as powerful tools for reconstructing complex scenes. However, while effective for novel view synthesis, these methods typically struggle with challenging scene editing tasks, such as physics-based rain simulation. In contrast, traditional physics-based simulations can generate realistic rain effects, such as raindrops and splashes, but they often rely on skilled artists to carefully set up high-fidelity scenes. This process lacks flexibility and scalability, limiting its applicability to broader, open-world environments. In this work, we introduce RainyGS, a novel approach that leverages the strengths of both physics-based modeling and 3DGS to generate photorealistic, dynamic rain effects in open-world scenes with physical accuracy. At the core of our method is the integration of physically-based raindrop and shallow water simulation techniques within the fast 3DGS rendering framework, enabling realistic and efficient simulations of raindrop behavior, splashes, and reflections. Our method supports synthesizing rain effects at over 30 fps, offering users flexible control over rain intensity -- from light drizzles to heavy downpours. We demonstrate that RainyGS performs effectively for both real-world outdoor scenes and large-scale driving scenarios, delivering more photorealistic and physically-accurate rain effects compared to state-of-the-art methods. Project page can be found at https://pku-vcl-geometry.github.io/RainyGS/
• Abstract（参考訳）: 本研究では,現場に動的降雨効果を加えることの問題点を物理的に正しく検討する。 シーンモデリングの最近の進歩は、複雑なシーンを再構築するための強力なツールとして、NeRFと3DGSの技術が登場し、大きな進歩を遂げている。 しかしながら、新しいビュー合成には有効であるが、これらの手法は典型的には、物理に基づく降雨シミュレーションのような困難なシーン編集タスクに苦しむ。 対照的に、伝統的な物理学に基づくシミュレーションは雨滴や水しぶきのような現実的な降雨効果を生み出すが、高い忠実さのシーンを慎重に設定するために熟練したアーティストに頼っていることが多い。 このプロセスには柔軟性とスケーラビリティがなく、より広いオープンワールド環境に適用性に制限されている。 本研究では,物理モデルと3DGSの両方の強みを生かして,オープンワールドシーンにおける光現実的でダイナミックな降雨効果を物理的精度で生成する手法であるRainyGSを紹介する。 本手法の核となるのは,高速な3DGSレンダリングフレームワーク内での降雨挙動,水しぶき,反射の現実的かつ効率的なシミュレーションを可能にする,物理的な雨滴と浅水シミュレーション技術の統合である。 われわれの方法は30fps以上の降雨効果の合成をサポートしており、雨の強度を柔軟に制御できる。 我々は、RainyGSが実際の屋外シーンと大規模運転シナリオの両方で効果的に機能し、最先端の手法と比較して、よりフォトリアリスティックで物理的に正確な降雨効果を提供することを示した。 プロジェクトページはhttps://pku-vcl-geometry.github.io/RainyGS/にある。

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