論文の概要: PS-GS: Gaussian Splatting for Multi-View Photometric Stereo

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18231v1
• Date: Thu, 24 Jul 2025 09:22:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-25 15:10:43.327466
• Title: PS-GS: Gaussian Splatting for Multi-View Photometric Stereo
• Title（参考訳）: PS-GS:多視点測光ステレオのためのガウス散乱
• Authors: Yixiao Chen, Bin Liang, Hanzhi Guo, Yongqing Cheng, Jiayi Zhao, Dongdong Weng,
• Abstract要約: 多視点光度ステレオ(MVPS)による逆レンダリングは、固定環境照明に依存する逆レンダリングアプローチよりも正確な3次元再構成をもたらす。 多様な指向性光(マルチライト)で照らされた物体の形状, 材料, 照明を効率よく, 共同で推定する多視点測光ステレオ(PS-GS)のガウス散乱について紹介する。 合成データと実データの両方を用いた実験により, 再現精度と計算効率の点で, 従来の手法よりも優れていたことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.560379885301705
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Integrating inverse rendering with multi-view photometric stereo (MVPS) yields more accurate 3D reconstructions than the inverse rendering approaches that rely on fixed environment illumination. However, efficient inverse rendering with MVPS remains challenging. To fill this gap, we introduce the Gaussian Splatting for Multi-view Photometric Stereo (PS-GS), which efficiently and jointly estimates the geometry, materials, and lighting of the object that is illuminated by diverse directional lights (multi-light). Our method first reconstructs a standard 2D Gaussian splatting model as the initial geometry. Based on the initialization model, it then proceeds with the deferred inverse rendering by the full rendering equation containing a lighting-computing multi-layer perceptron. During the whole optimization, we regularize the rendered normal maps by the uncalibrated photometric stereo estimated normals. We also propose the 2D Gaussian ray-tracing for single directional light to refine the incident lighting. The regularizations and the use of multi-view and multi-light images mitigate the ill-posed problem of inverse rendering. After optimization, the reconstructed object can be used for novel-view synthesis, relighting, and material and shape editing. Experiments on both synthetic and real datasets demonstrate that our method outperforms prior works in terms of reconstruction accuracy and computational efficiency.
• Abstract（参考訳）: 逆レンダリングを多視点測光ステレオ(MVPS)と統合すると、固定環境照明に依存する逆レンダリングアプローチよりも正確な3次元再構成が得られる。 しかし、MVPSによる効率的な逆レンダリングは依然として困難である。 このギャップを埋めるために、多方向光(マルチライト)で照らされた物体の幾何学、材料、照明を効率よく、共同で推定する多視点測光ステレオ(PS-GS)のガウス散乱を導入する。 提案手法はまず,初期幾何学として標準2次元ガウススプラッティングモデルを再構成する。 初期化モデルに基づいて、光を演算する多層パーセプトロンを含むフルレンダリング方程式により遅延逆レンダリングを行う。 全体の最適化において、補正されていない測光ステレオ推定正規化により、レンダリングされた正規写像を正規化する。 また、入射光を微細化するために、単方向光のための2次元ガウス線トレーシングを提案する。 正規化とマルチビューとマルチライト画像の使用は、逆レンダリングの不正な問題を軽減する。 最適化後、再構成されたオブジェクトは、新規ビュー合成、リライティング、材料と形状の編集に使用することができる。 合成データと実データの両方を用いた実験により, 再現精度と計算効率の点で, 従来の手法よりも優れていたことを示す。

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