3D4D: An Interactive, Editable, 4D World Model via 3D Video Generation
作者: Yunhong He, Zhengqing Yuan, Zhengzhong Tu, Yanfang Ye, Lichao Sun
分类: cs.CV
发布日期: 2025-11-11
备注: Accepted by AAAI 2026 Demo Track
🔗 代码/项目: PROJECT_PAGE
💡 一句话要点
3D4D：通过3D视频生成实现交互式、可编辑的4D世界模型
🎯 匹配领域: 支柱二：RL算法与架构 (RL & Architecture)
关键词: 4D可视化 3D视频生成 WebGL Supersplat渲染 交互式编辑
📋 核心要点
- 现有方法难以实现对复杂4D环境的交互式探索和编辑，限制了4D数据的可视化和应用。
- 3D4D框架通过3D视频生成技术，将静态图像和文本转换为连贯的4D场景，实现交互式编辑。
- 该框架采用注视点渲染策略，优化渲染效率，支持实时多模态交互，提升用户体验。
📝 摘要（中文）
本文介绍了一种交互式的4D可视化框架3D4D，它将WebGL与Supersplat渲染相结合。该框架通过四个核心模块将静态图像和文本转换为连贯的4D场景，并采用注视点渲染策略来实现高效、实时的多模态交互。3D4D框架支持用户自适应地探索复杂的4D环境。项目主页和代码可在https://yunhonghe1021.github.io/NOVA/上找到。
🔬 方法详解
问题定义：现有方法在4D环境的可视化和交互方面存在不足，难以实现对复杂场景的实时编辑和探索。静态图像和文本等多种模态的数据难以融合为连贯的4D场景。渲染效率也是一个挑战，尤其是在处理大规模4D数据时。
核心思路：本文的核心思路是通过3D视频生成技术，将静态图像和文本等多种模态的数据转换为动态的3D视频，从而构建4D场景。利用WebGL和Supersplat渲染技术，实现高效的渲染和交互。注视点渲染策略则用于优化渲染效率，只渲染用户关注的区域。
技术框架：3D4D框架包含四个核心模块：数据转换模块，将静态图像和文本转换为3D视频；场景构建模块，将3D视频集成到4D场景中；渲染模块，使用WebGL和Supersplat渲染4D场景；交互模块，支持用户进行实时多模态交互。整体流程是从多模态数据输入开始，经过数据转换、场景构建，最终通过渲染和交互呈现给用户。
关键创新：该框架的关键创新在于将3D视频生成技术应用于4D场景构建，实现了对静态图像和文本等多种模态数据的融合。此外，注视点渲染策略的引入显著提升了渲染效率，使得实时交互成为可能。与传统方法相比，3D4D框架能够更高效、更灵活地处理和呈现复杂的4D环境。
关键设计：数据转换模块可能涉及图像深度估计、文本到3D模型的生成等技术。场景构建模块需要考虑时间维度上的数据对齐和融合。渲染模块的关键在于Supersplat渲染的参数设置，例如splat的大小、颜色等。交互模块需要设计合适的交互方式，例如鼠标点击、键盘输入等，以及相应的反馈机制。
📊 实验亮点
论文提出的3D4D框架通过集成WebGL和Supersplat渲染，实现了对复杂4D环境的交互式探索和编辑。注视点渲染策略显著提升了渲染效率，支持实时多模态交互。项目主页提供的代码和演示展示了该框架的实际效果和潜力。
🎯 应用场景
该研究成果可应用于虚拟现实、增强现实、游戏开发、科学可视化等领域。例如，可以用于创建交互式的历史场景，让用户身临其境地体验历史事件；也可以用于医学影像的可视化，帮助医生更好地诊断疾病。未来，该技术有望在教育、娱乐、科研等领域发挥重要作用。
📄 摘要（原文）
We introduce 3D4D, an interactive 4D visualization framework that integrates WebGL with Supersplat rendering. It transforms static images and text into coherent 4D scenes through four core modules and employs a foveated rendering strategy for efficient, real-time multi-modal interaction. This framework enables adaptive, user-driven exploration of complex 4D environments. The project page and code are available at https://yunhonghe1021.github.io/NOVA/.