論文の概要: Agentic 3D Scene Generation with Spatially Contextualized VLMs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.20129v1
• Date: Mon, 26 May 2025 15:28:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-27 16:58:43.569365
• Title: Agentic 3D Scene Generation with Spatially Contextualized VLMs
• Title（参考訳）: 空間的空間的VLMを用いたエージェント3次元シーン生成
• Authors: Xinhang Liu, Yu-Wing Tai, Chi-Keung Tang,
• Abstract要約: 本稿では,複雑な3D環境の生成,理解,編集を可能にする新しいパラダイムを提案する。 我々は,VLMが空間コンテキストから反復的に読み取って更新するエージェント型3Dシーン生成パイプラインを開発した。 その結果,我々のフレームワークは多様かつ困難な入力を処理でき,事前の作業では観測できないような一般化のレベルを達成することができることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 67.31920821192323
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Despite recent advances in multimodal content generation enabled by vision-language models (VLMs), their ability to reason about and generate structured 3D scenes remains largely underexplored. This limitation constrains their utility in spatially grounded tasks such as embodied AI, immersive simulations, and interactive 3D applications. We introduce a new paradigm that enables VLMs to generate, understand, and edit complex 3D environments by injecting a continually evolving spatial context. Constructed from multimodal input, this context consists of three components: a scene portrait that provides a high-level semantic blueprint, a semantically labeled point cloud capturing object-level geometry, and a scene hypergraph that encodes rich spatial relationships, including unary, binary, and higher-order constraints. Together, these components provide the VLM with a structured, geometry-aware working memory that integrates its inherent multimodal reasoning capabilities with structured 3D understanding for effective spatial reasoning. Building on this foundation, we develop an agentic 3D scene generation pipeline in which the VLM iteratively reads from and updates the spatial context. The pipeline features high-quality asset generation with geometric restoration, environment setup with automatic verification, and ergonomic adjustment guided by the scene hypergraph. Experiments show that our framework can handle diverse and challenging inputs, achieving a level of generalization not observed in prior work. Further results demonstrate that injecting spatial context enables VLMs to perform downstream tasks such as interactive scene editing and path planning, suggesting strong potential for spatially intelligent systems in computer graphics, 3D vision, and embodied applications.
• Abstract（参考訳）: 近年、視覚言語モデル(VLM)によって実現されたマルチモーダルコンテンツ生成の進歩にもかかわらず、構造化された3Dシーンを推論および生成する能力は、大半が未解明のままである。 この制限は、インボディードAI、没入型シミュレーション、インタラクティブな3Dアプリケーションなどの空間的基盤を持つタスクにおいて、その実用性を制限している。 本稿では,VLMが連続的に変化する空間コンテキストを注入することにより,複雑な3D環境の生成,理解,編集を可能にする新しいパラダイムを提案する。 マルチモーダル入力から構築されたこのコンテキストは、高レベルのセマンティックブループリントを提供するシーンポートレート、オブジェクトレベルの幾何学をキャプチャするセマンティックラベル付きポイントクラウド、一元的、二元的、高次の制約を含む豊富な空間的関係を符号化するシーンハイパーグラフの3つのコンポーネントから構成される。 これらのコンポーネントは、VLMに、その固有のマルチモーダル推論機能と、効果的な空間推論のための構造化された3D理解を統合する、構造化された幾何対応のワーキングメモリを提供する。 この基礎の上に構築されたエージェント型3Dシーン生成パイプラインは,VLMが空間コンテキストから反復的に読み出し,更新する。 パイプラインは、幾何学的復元による高品質な資産生成、自動検証による環境設定、シーンハイパーグラフによるエルゴノミクス調整を特徴としている。 実験の結果,我々のフレームワークは多様かつ困難な入力を処理でき,事前の作業では観測できないような一般化のレベルを達成することができることがわかった。 さらに、空間コンテキストを注入することで、VLMはインタラクティブなシーン編集や経路計画といった下流のタスクを実行でき、コンピュータグラフィックスにおける空間知能システムや3Dビジョン、具体化アプリケーションに強い可能性を示唆している。

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