Efficient and high-fidelity 3D scene modeling is a long-standing pursuit in computer graphics. While recent 3D Gaussian Splatting (3DGS) methods achieve impressive real-time modeling performance, they rely on resource-unconstrained training assumptions that fail on mobile devices, which are limited by minute-scale training budgets and hardware-available peak-memory. We present PocketGS, a mobile scene modeling paradigm that enables on-device 3DGS training under these tightly coupled constraints while preserving high perceptual fidelity. Our method resolves the fundamental contradictions of standard 3DGS through three co-designed operators: G builds geometry-faithful point-cloud priors; I injects local surface statistics to seed anisotropic Gaussians, thereby reducing early conditioning gaps; and T unrolls alpha compositing with cached intermediates and index-mapped gradient scattering for stable mobile backpropagation. Collectively, these operators satisfy the competing requirements of training efficiency, memory compactness, and modeling fidelity. Extensive experiments demonstrate that PocketGS is able to outperform the powerful mainstream workstation 3DGS baseline to deliver high-quality reconstructions, enabling a fully on-device, practical capture-to-rendering workflow.


翻译:高效且高保真的三维场景建模一直是计算机图形学领域长期追求的目标。尽管近期的3D高斯溅射(3DGS)方法实现了令人印象深刻的实时建模性能,但其依赖于资源不受限的训练假设,在移动设备上无法适用——移动设备受限于分钟级的训练预算与硬件可用的峰值内存。本文提出PocketGS,一种移动场景建模范式,能够在上述紧耦合约束下实现设备端3DGS训练,同时保持高感知保真度。我们的方法通过三个协同设计的算子解决了标准3DGS的根本矛盾:G算子构建几何保真的点云先验;I算子注入局部表面统计量以初始化各向异性高斯分布,从而减少早期条件差距;T算子通过缓存中间变量与索引映射梯度散射展开alpha合成,实现稳定的移动端反向传播。这些算子共同满足了训练效率、内存紧凑性与建模保真度这三项竞争性需求。大量实验表明,PocketGS能够超越强大的主流工作站3DGS基线,提供高质量重建结果,从而实现完全设备端、从采集到渲染的实用化工作流程。

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3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
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