論文の概要: From Implicit Ambiguity to Explicit Solidity: Diagnosing Interior Geometric Degradation in Neural Radiance Fields for Dense 3D Scene Understanding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.21421v1
- Date: Thu, 29 Jan 2026 08:58:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-30 16:22:49.684525
- Title: From Implicit Ambiguity to Explicit Solidity: Diagnosing Interior Geometric Degradation in Neural Radiance Fields for Dense 3D Scene Understanding
- Title(参考訳): 暗黙の曖昧さから明示的なソリッドリティへ:高密度3次元シーン理解のための神経放射場における内部幾何学的劣化の診断
- Authors: Jiangsan Zhao, Jakob Geipel, Kryzysztof Kusnierek,
- Abstract要約: ニューラル・ラジアンス・フィールド(NeRF)は,密集したシーンで約89%のケースリカバリで飽和していることを示す。
本稿では,SfM特徴量からSparse Voxel Rasterization(SVRaster)に基づく明示的な幾何学的パイプラインを提案する。
提案手法は, 物理的固さを保ち, 高密度クラスタで95.8%の回復率を達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neural Radiance Fields (NeRFs) have emerged as a powerful paradigm for multi-view reconstruction, complementing classical photogrammetric pipelines based on Structure-from-Motion (SfM) and Multi-View Stereo (MVS). However, their reliability for quantitative 3D analysis in dense, self-occluding scenes remains poorly understood. In this study, we identify a fundamental failure mode of implicit density fields under heavy occlusion, which we term Interior Geometric Degradation (IGD). We show that transmittance-based volumetric optimization satisfies photometric supervision by reconstructing hollow or fragmented structures rather than solid interiors, leading to systematic instance undercounting. Through controlled experiments on synthetic datasets with increasing occlusion, we demonstrate that state-of-the-art mask-supervised NeRFs saturate at approximately 89% instance recovery in dense scenes, despite improved surface coherence and mask quality. To overcome this limitation, we introduce an explicit geometric pipeline based on Sparse Voxel Rasterization (SVRaster), initialized from SfM feature geometry. By projecting 2D instance masks onto an explicit voxel grid and enforcing geometric separation via recursive splitting, our approach preserves physical solidity and achieves a 95.8% recovery rate in dense clusters. A sensitivity analysis using degraded segmentation masks further shows that explicit SfM-based geometry is substantially more robust to supervision failure, recovering 43% more instances than implicit baselines. These results demonstrate that explicit geometric priors are a prerequisite for reliable quantitative analysis in highly self-occluding 3D scenes.
- Abstract(参考訳): ニューラル・ラジアンス・フィールド(NeRF)は、構造移動(Structure-from-Motion, SfM)と多視点ステレオ(Multiple-View Stereo, MVS)に基づく古典的なフォトグラム・パイプラインを補完する、多視点再構成のための強力なパラダイムとして登場した。
しかし、密集した自己隠蔽シーンにおける定量的3次元解析の信頼性はいまだによく分かっていない。
本研究では,重閉塞下での暗黙的密度場の基本的な破壊モードを同定し,内部幾何劣化(IGD)と呼ぶ。
本研究では, 透過率に基づく体積最適化は, 内部構造ではなく中空構造や破片構造を再構築することにより, 光量管理を満足することを示す。
隠蔽性を高めた合成データセットの制御実験により,表面コヒーレンスやマスク品質が向上したにもかかわらず,最先端のマスク監督型NeRFが高密度シーンで約89%のインスタンスリカバリで飽和していることが実証された。
この制限を克服するために,SfM特徴量から初期化したSparse Voxel Rasterization (SVRaster) に基づく明示的な幾何学的パイプラインを導入する。
2D のインスタンスマスクを明示的なボクセル格子に投影し、再帰的な分割によって幾何学的分離を強制することにより、物理的固さを保ち、高密度クラスタでの95.8%の回復率を達成する。
劣化したセグメンテーションマスクを用いた感度分析により、明示的なSfMベースの幾何は、暗黙のベースラインよりも43%多くのインスタンスを回復し、障害を監督するためにかなり堅牢であることが示された。
これらの結果は,高度に自己排他的な3次元シーンにおいて,明瞭な幾何学的先行が信頼性の高い定量的分析の前提条件であることを示している。
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