3D indoor scenes are widely used in computer graphics, with applications ranging from interior design to gaming to virtual and augmented reality. They also contain rich information, including room layout, as well as furniture type, geometry, and placement. High-quality 3D indoor scenes are highly demanded while it requires expertise and is time-consuming to design high-quality 3D indoor scenes manually. Existing research only addresses partial problems: some works learn to generate room layout, and other works focus on generating detailed structure and geometry of individual furniture objects. However, these partial steps are related and should be addressed together for optimal synthesis. We propose SCENEHGN, a hierarchical graph network for 3D indoor scenes that takes into account the full hierarchy from the room level to the object level, then finally to the object part level. Therefore for the first time, our method is able to directly generate plausible 3D room content, including furniture objects with fine-grained geometry, and their layout. To address the challenge, we introduce functional regions as intermediate proxies between the room and object levels to make learning more manageable. To ensure plausibility, our graph-based representation incorporates both vertical edges connecting child nodes with parent nodes from different levels, and horizontal edges encoding relationships between nodes at the same level. Extensive experiments demonstrate that our method produces superior generation results, even when comparing results of partial steps with alternative methods that can only achieve these. We also demonstrate that our method is effective for various applications such as part-level room editing, room interpolation, and room generation by arbitrary room boundaries.


翻译:3D室内场景广泛应用于计算机图形学领域,涵盖从室内设计、游戏到虚拟现实和增强现实等多种场景。此类场景包含丰富的信息,包括房间布局、家具类型、几何结构及摆放位置。高质量3D室内场景需求旺盛,但人工设计不仅需要专业知识,且耗时耗力。现有研究仅解决部分问题:部分工作学习生成房间布局,另一些工作则专注于生成单个家具物体的详细结构与几何。然而,这些分步骤任务相互关联,应联合处理以实现最优合成。我们提出SCENEHGN——一种面向3D室内场景的分层图网络,该网络完整考虑了从房间层级到物体层级、最终到物体部件层级的全层次结构。因此,本方法首次能够直接生成合理的3D房间内容,包括具有细粒度几何的家具物体及其布局。为解决这一挑战,我们引入功能区域作为房间层级与物体层级之间的中间代理,使学习过程更易管理。为确保合理性,我们的基于图的表示不仅包含连接不同层级父子节点的垂直边,还编码了同层级节点之间关系的水平边。大量实验表明,即便将本方法在分步骤任务中的结果与仅能完成这些任务的替代方法进行比较,我们的方法仍能产生更优的生成结果。我们还证明了该方法在部件级房间编辑、房间插值以及任意房间边界约束下的房间生成等多种应用中具有有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

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。
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
50+阅读 · 2020年2月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
26+阅读 · 2022年1月3日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:35
KDD 2026 | MixRAGRec:面向LLM推荐的混合专家KG-RAG框架
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
8+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
50+阅读 · 2020年2月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员