研究主线:在保证地图质量的前提下,最小化"从水下视频到可用 3DGS 地图"的时间。 免离线 COLMAP,在浑水中边采集边建图,并给出免 GT 的米制尺度。
上:常规 SLAM 位姿直接喂 3DGS(概览级);下:光度一致位姿 + 双输出联合 init(高质量)。 位姿的局部光度一致性是水下 3DGS 画质的第一张入场券。
| 分支 | 用法 | 效果 |
|---|---|---|
| D 深度 | 几何初始化桥:逐帧深度米制定标后反投影成点云,追加进持久高斯地图 | 整条管线免 COLMAP,浑水可跑 |
| D 深度 | 米制源:全局单参数定标 s_d = median(z/z_direct),无真值参与 | AQUALOC 轨迹 1.676 → 0.578 m(−65.5%) |
| D 深度 | 压缩调度器:深度多视角一致性 = 逐高斯置信度,门控 densify | 高斯 −20.4% / 渲染 FPS +15.3%(实测 208→240),质量持平 |
| J 去浊 | 外观初始化 / 紧凑化 | 同 PSNR 高斯更少(低预算档 −37%);做几何监督无效 |
| # | 结果 | 数字 |
|---|---|---|
| ① | Time-to-Map | T@0.15 = 698 s(170 帧,含推理与评测) |
| ② | 预算响应阶梯 | 锐度 retention 0.038 → 0.243 → 0.337(6.8k / 20.4k / 40.8k iters) |
| ③ | 同 init 离线上限 | batch = 0.426;增量结构锐度税 ≈0.06,事后不可恢复 |
| ④ | D-conf 导引压缩 | 高斯 −20.4% · FPS +15.3% · VRAM −7.5%,质量持平(推荐档 L2) |
| ⑤ | GT-free 米制化 | 1.676 → 0.578 m(−65.5%),sim3_scale 0.57→0.95 ≈ 1 |
正式措辞(引用请逐字):
在 DIRECT D-init + 在线位姿 + 增量 3DGS 条件下,系统地测得优化预算是早期地图质量的 一阶因素;位姿质量在预算提升后成为进一步限制因素;若干直觉上的 depth/fusion/densification 调整未显示同量级收益。
不声称"解决了水下 3DGS 核心难点"。
- 优化预算是一阶杠杆——深度精度/时序一致性/写入策略/预算分配都是二阶;预算 = "质量-时间"旋钮。
- 预算花在早期:锐度在早期全视野 densify 中长出(grown, not recovered);重开窗 = +1.3dB 换 −0.10 锐度,亏本。
- 位姿要光度一致(重投影 0.2px vs 16px = 高质量 vs 概览级),轨迹米制精度是另一回事,两者独立。
- init 组成:稀疏 ∪ DIRECT 联合 init 恢复离线锐度 92%;J-init 省高斯,预算越紧收益越大。
- FPS 跟可见高斯走:总高斯 −20% → 可见 −14% → FPS +15%;batch 地图可见少 32% → FPS +21%。
- 早停看 retention 不看 loss:PSNR 很早就平台化,锐度还在长——按 loss 早停会停在 0.045(可达 0.243)。
- 🌐 完整报告页(GitHub Pages):https://poiuyjie.github.io/water/ —— 双输出用法 → 调参经验 → Time-to-Map → 米制化 → 压缩 → 在线 vs 离线账本,全部图表与视频。
- ▶ 全序列渲染视频:flythrough_fullseq.mp4 (1017 帧完整采集轨迹,定稿配方模型逐帧渲染,50s); 页面上还有它的对照——在线增量 698s 建出的地图本体(flythrough_online_A3.mp4)。
- 📊 结果数据原件:
data/—— 预算阶梯 / retention 曲线 / 渲染基准 / ATE 原始 JSON。
- 主结论在 coral 浑水序列(170 帧,单场景);AQUALOC(441 帧)复现预算-响应趋势。
- 在线建图为 near-online(170 帧约 15 分钟),非 real-time。
- 增量 → batch 存在 ~0.06 结构性锐度税,本页如实呈现差距而非回避。
冻结于 2026-09-24 · 本仓库为项目展示层,数字与图表均为最终冻结口径。
