Взаимодействие плоскостей раскрывает трехмерное картографирование линий

Interacted Planes Reveal 3D Line Mapping

February 1, 2026

Авторы: Zeran Ke, Bin Tan, Gui-Song Xia, Yujun Shen, Nan Xue

cs.AI

Аннотация

Трехмерное картографирование линий по мультивьюзовым RGB-изображениям обеспечивает компактное и структурированное визуальное представление сцен. Мы исследуем данную проблему с физической и топологической точек зрения: 3D-линия наиболее естественно возникает как ребро конечного плоского 3D-патча. Предлагается LiP-Map — фреймворк совместной оптимизации линий и плоскостей, который явно моделирует обучаемые примитивы линий и плоскостей. Такая связь позволяет достичь точного и детального 3D-картографирования линий при сохранении высокой эффективности (типичное время реконструкции составляет 3–5 минут на сцену). LiP-Map впервые интегрирует планарную топологию в задачу картографирования 3D-линий не за счет наложения парных условий компланарности, а путем явного построения взаимодействий между примитивами плоскостей и линий, что предлагает принципиальный путь к структурированной реконструкции в антропогенных средах. На более чем 100 сценах из ScanNetV2, ScanNet++, Hypersim, 7Scenes и Tanks&Temples метод LiP-Map превосходит современные методы как по точности, так и по полноте. Помимо качества картографирования линий, LiP-Map существенно улучшает визуальную локализацию с использованием линий, демонстрируя высокую производительность на 7Scenes. Наш код доступен по адресу https://github.com/calmke/LiPMAP для обеспечения воспроизводимости исследований.

English

3D line mapping from multi-view RGB images provides a compact and structured visual representation of scenes. We study the problem from a physical and topological perspective: a 3D line most naturally emerges as the edge of a finite 3D planar patch. We present LiP-Map, a line-plane joint optimization framework that explicitly models learnable line and planar primitives. This coupling enables accurate and detailed 3D line mapping while maintaining strong efficiency (typically completing a reconstruction in 3 to 5 minutes per scene). LiP-Map pioneers the integration of planar topology into 3D line mapping, not by imposing pairwise coplanarity constraints but by explicitly constructing interactions between plane and line primitives, thus offering a principled route toward structured reconstruction in man-made environments. On more than 100 scenes from ScanNetV2, ScanNet++, Hypersim, 7Scenes, and Tanks\&Temple, LiP-Map improves both accuracy and completeness over state-of-the-art methods. Beyond line mapping quality, LiP-Map significantly advances line-assisted visual localization, establishing strong performance on 7Scenes. Our code is released at https://github.com/calmke/LiPMAP for reproducible research.