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コンピュータビジョン日本語公開済み

LucidLyraが単一画像から3Dシーンをセマンティクスとインスタンス情報を含むクエリ可能なデータ構造に変換

2026年11月1日arXiv: 2610.40495v1

LucidLyraは、生成的に再構築された3Dシーンを、単一画像から直接セマンティクスとインスタンス情報を取得できるクエリ可能なフォーマットに変換するフレームワークです。

本手法は、カメラ制御型ビデオ拡散モデルが生成する多視点潜在コードを、凍結済みの2Dビジョン基盤モデルで構築したセマンティクスおよびインスタンスサポートと統合し、共有される3Dガウス表現を推定します。これにより、再構築、オープンバケッツ分類、オブジェクトグルーピングが重ねて行えるようになります。

LucidLyraフレームワークの図。左側にカメラ制御型ビデオ拡散モデル、中央に凍結済み2Dビジョン基盤モデルのセマンティクスとインスタンスサポート、右側に3Dガウスデコーダーが画像特徴とカメラレイを入力として共有3Dシーンを生成する様子を示す。
Figure 2. LucidLyraフレームワーク:カメラ制御型ビデオ拡散モデルから生成された多視点潜在コードと凍結済みの2Dビジョン基盤モデルで作られたセマンティクス・インスタンスサポートを統合し、共有3Dガウス表現を推定する構造を示す。Hahn, Oliver, Marcuzzi, Rodrigo, Srinivasan, Sangeetha Grama, Burzio, Alessandro, Bahmani, Sherwin, Huang, Jiahui et al. · arXiv:2610.40495v1 · Figure 2: · CC BY 4.0

実験では、合成(SDG)と実画像(ADE20K)条件付きベンチマークで、LucidLyraはすべての2段階ベースライン(再構築+セグメンテーション)を上回り、合成データで64.1%、実画像で49.8%のsemantic mIoUを達成しました。インスタンスのmTrackPRはそれぞれ21.5%、18.5%で、オリジナルの再構築品質(PSNR、LPIPS)も維持しています。

テーブル。左側にLucidLyra-SDGとLucidLyra-ADE20KのPSNR、LPIPS、semantic mIoU、instance mTrackPRを含む数値、右側に各2段階ベースラインとの比較結果が並んでいる。
LucidLyra-SDG StaticLucidLyra-ADE20K
ReconstructionSemanticsInstanceReconstructionSemanticsInstance
MethodPSNR ↑LPIPS ↓mIoU ↑mAcc ↑mTrack PR ↑mTrackPR ↑Track PR25 ↑TrackPR25 ↑PSNR ↑LPIPS ↓mIoU ↑mAcc ↑mTrack PR ↑mTrackPR ↑Track PR25 ↑TrackPR25 ↑
mTrack
PR ↑
Track
PR25 ↑
mTrack
PR ↑
Track
PR25 ↑
Lyra + Lifted Teachers24.490.21160.575.322.833.224.590.21750.164.517.326.8
Lyra24.490.211––––24.590.217––––
Lyra + LangSplatV224.490.21132.452.7––24.590.21737.153.7––
Lyra + SFS24.490.21131.949.5––24.590.21735.251.3––
Lyra + Unified-Lift24.490.211––11.717.024.590.217––7.511.5
Lyra + Chorus24.490.21111.519.3––24.590.2179.316.1––
Lyra†+ IGGT––29.238.35.29.3––32.741.29.516.6
LucidLyra (Ours)25.020.18664.179.221.529.324.720.19949.865.618.529.7
LucidLyra+ (Ours)25.020.18667.981.722.031.124.720.19953.771.618.528.5
Table 1. 合成(SDG)と実画像(ADE20K)条件付きベンチマークにおけるLucidLyraと2段階ベースラインの比較:PSNR、LPIPS、semantic mIoU、instance mTrackPRを示す。Hahn, Oliver, Marcuzzi, Rodrigo, Srinivasan, Sangeetha Grama, Burzio, Alessandro, Bahmani, Sherwin, Huang, Jiahui et al. · arXiv:2610.40495v1 · Table 1: · CC BY 4.0

動的(単眼ビデオ)拡張では、PSNRが若干低下するものの、視覚的忠実度は良好で、再構築論文との小さなトレードオフが観測されました。これにより、LucidLyraはアノテーション不要で高速に3Dワールドを構築し、レンダリング・セグメンテーション・編集を即座に行える点で有用性が高くなっています。

元論文

LucidLyra: Feed-Forward Generative 3D Scene Reconstruction and Joint Understanding via Multi-Task Distillation

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