Una encuesta sobre la reconstrucción 3D: La evolución de la geometría de múltiples vistas a NeRF y 3DGS

La tecnología de reconstrucción tridimensional (3D) no solo es una tecnología clave en visión por computador y gráficos, sino también una fuerza motriz fundamental en el florecimiento de muchas aplicaciones de vanguardia como la realidad virtual (VR), la realidad aumentada (AR), la conducción autónoma y la tierra digital. Con el auge de tecnologías de síntesis de nuevas vistas como el Campo de Radiación Neural (NeRF) y el Splatting Gaussiano 3D (3DGS), la reconstrucción 3D enfrenta oportunidades de desarrollo sin precedentes. Este artículo introduce los principios básicos de los métodos tradicionales de reconstrucción 3D, incluyendo la Estructura a partir del Movimiento (SfM) y técnicas de Estéreo de Múltiples Vistas (MVS), y analiza las limitaciones de estos métodos para abordar escenas complejas y entornos dinámicos. Centrándose en técnicas de reconstrucción de escenas 3D implícitas relacionadas con NeRF, este documento explora las ventajas y desafíos de utilizar redes neuronales profundas para aprender y generar renderizaciones de escenas 3D de alta calidad desde perspectivas limitadas. Basado en los principios y características de las tecnologías relacionadas con 3DGS que han emergido en los últimos años, se analizan los últimos avances e innovaciones en calidad de renderización, eficiencia de renderización, soporte para entrada de vista escasa, y reconstrucción 3D dinámica. Finalmente, se discutieron en profundidad los principales desafíos y oportunidades que enfrenta la tecnología actual de reconstrucción 3D y la tecnología de síntesis de nuevas vistas, así como posibles avances tecnológicos y direcciones de desarrollo en el futuro. Este artículo tiene como objetivo proporcionar una perspectiva integral para los investigadores en la tecnología de reconstrucción 3D en campos como los gemelos digitales y las ciudades inteligentes, al tiempo que abre nuevas ideas y caminos para la innovación tecnológica futura y la aplicación generalizada.