Roomer: 3D屋内レイアウト生成のための省察的物体基盤モデル編集と修復

要旨

既存の屋内レイアウト生成器は、全体的には妥当なレイアウトを生成するものの、衝突、範囲外配置、開口部の妨害、動線の遮断などの局所的な違反を残すことがある。従来の研究の多くはシーン全体の合成やシーンレベルの最適化に焦点を当てており、原因となるオブジェクトの特定や影響を受けた領域の局所的な修復には十分に対応していない。本稿では、これらの違反をスパースなオブジェクト接地型修復問題として捉えるリフレクティブ修復フレームワーク「Roomer」を提案する。Roomerはレイアウトを「RoState」として符号化し、「RoReview」を用いて測定された違反を関与するオブジェクトに紐付ける。幾何条件付き視覚言語モデルのプランナーが構造化された局所編集を提案し、決定論的ソルバーがそれを検証して、必要な場合には有限個の候補編集を生成する。各候補は、シーン全体の検証により、対象の違反を解決し、新たなハード違反や保護制約の違反を生じないことが確認された場合にのみ採用される。プランナーは、欠陥レイアウトとオブジェクト接地型の違反証拠、および実行可能であることが既知の逆StatePatchesを対にした制御破損データセット「Roomer-CC」で学習される。既存のベンチマークは物理的に妥当なレイアウトが実際に使用可能であるかを評価することは稀であるため、本稿では分布品質、物理的妥当性、実用性を評価する「Roomer-Eval」を導入する。実験により、Roomerが有効な領域を保ちながら残存違反を修復し、物理的妥当性と実用性を向上させ、外部のジェネレータにも転移することが示される。

English

Existing indoor layout generators produce globally plausible layouts yet may retain local violations such as collisions, out-of-bounds placements, obstructed openings, and blocked circulation. Most prior work focuses on full-scene synthesis or scene-level optimization, with limited support for identifying responsible objects and locally repairing affected regions. We present Roomer, a reflective repair framework that casts these violations as sparse, object-grounded repair problems. Roomer encodes layouts as ``RoState'' and uses ``RoReview'' to bind measured violations to implicated objects. A geometry-conditioned vision-language model planner proposes a structured local edit, while a deterministic solver validates it and generates a finite set of candidate edits when needed. Each candidate is committed only if full-scene verification confirms that it resolves the target violation without new hard violations or broken protected constraints. We train the planner on Roomer-CC, a controlled-corruption dataset that pairs faulty layouts with object-grounded violation evidence and known-feasible inverse StatePatches. Since existing benchmarks rarely assess whether physically valid layouts are usable, we introduce Roomer-Eval to assess distributional quality, physical validity, and practical usability. Experiments show that Roomer repairs residual violations while preserving valid regions, improves physical validity and usability, and transfers across external generators.