복도 공간 빛 반사 및 반복 구조 대응을 위한 Gaussian Splatting 촬영 전략
Gaussian Splitting Photography Strategy for Light Reflection and Repetition Structure in Corridors
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초록
최근 Gaussian Splatting 기법은 3D 재구성 분야에서 높은 관심을 받고 있으나, 복도와 같은 좁은 공간에서 모델 결과의 시각적 품질 측면에서 한계를 보인다. 이러한 한계는 입력 영상의 촬영 경로가 정확하게 정의되지 않은 것이 주 원인 중 하나이다. 기존 연구들은 다양한 카메라 경로를 실험적으로 적용하였지만, 강한 광원이나 반복적인 패턴과 같은 환경적 요인이 재구성 성능에 미치는 영향은 충분히 고려되지 않았다. 본 연구에서는 빛 반사나 반복 구조물이 존재하는 공간에서도 안정적인 3D 재구성이 가능한 촬영 경로를 제안한다. 제안하는 경로는 실제 복도 환경을 기반으로 설계되었으며, Gaussian Splatting의 시각적 품질 향상을 위해 촬영 시의 조명 방향, 카메라 간 시차 확보, 반복 패턴 분산 전략 등을 포함한다. 실험 결과, 본 경로는 기존 경로에 비해 빛의 반사와 반복 구조에 대한 강건성을 확보하며, SSIM에서 0.799, PSNR에서 24.170, LPIPS에서 0.422로 시각적 품질이 가장 높은 결과를 보였다.
Abstract
Recently, Gaussian Splatting techniques have attracted considerable attention in the field of 3D reconstruction. However, they exhibit limitations in the visual quality of reconstructed models, particularly in narrow environments such as corridors. One of the main reasons for this limitation is that the photographing path of the input image is not accurately defined. Existing studies have experimentally applied various camera paths. However, the effects of environmental factors such as strong light sources and repetitive patterns on reconstruction performance have not been fully considered. In this study, we propose a photographing path that enables stable 3D reconstruction even in spaces where strong light reflection or repetitive structures exist. The proposed path is designed based on the actual corridor environment, and includes lighting directions at the time of photographing, securing parallax between cameras, and strategies for distributing repetitive patterns to improve the visual quality of Gaussian Splatting. As a result of our experiment, this path secures the robustness of light reflection and repetition structure compared to the existing path, with the highest visual quality of 0.799 in SSIM, 24.170 in PSNR, and 0.422 in LPIPS.