2D Gaussian Splatting for Geometrically Accurate Radiance Fields

3D高斯喷洒（3DGS）最近在辐射场重建方面取得了革命性进展，实现了高质量的新视角合成和快速渲染速度而无需烘焙。然而，由于3D高斯的多视角不一致性，3DGS无法准确地表示表面。我们提出了2D高斯喷洒（2DGS），一种新颖的方法，用于从多视角图像中建模和重建几何精确的辐射场。我们的关键思想是将3D体积折叠成一组2D定向平面高斯盘。与3D高斯不同，2D高斯提供了视角一致的几何形状，同时内在地建模表面。为了准确地恢复薄表面并实现稳定的优化，我们引入了透视精确的2D喷洒过程，利用光线喷洒交点和光栅化。此外，我们还加入了深度失真和法线一致性项，以进一步提高重建质量。我们证明，我们的可微分渲染器可以实现无噪声和详细的几何重建，同时保持竞争力的外观质量、快速的训练速度和实时渲染。我们的代码将公开发布。

本论文试图通过2D高斯平面盘来解决3D高斯散点无法准确表示表面的问题，以实现几何精确的辐射场重建。

本文的关键思路是将3D体积折叠成一组2D定向平面高斯盘，利用射线-平面交和光栅化来实现透视准确的2D平面点渲染，并引入深度扭曲和法线一致性项以进一步提高重建质量。

本文提出的2D高斯平面盘的方法可以准确地重建薄表面，具有稳定的优化过程和快速训练速度，能够实现实时渲染。该方法的可微渲染器可以实现无噪声和详细的几何重建，并保持竞争性的外观质量。作者将代码公开发布。

最近的相关研究包括3D高斯散点方法和其他辐射场重建方法，如点云和体素方法。