LuxRemix: Lighting Decomposition and Remixing for Indoor Scenes

📄 arXiv: 2601.15283v1 📥 PDF

作者: Ruofan Liang, Norman Müller, Ethan Weber, Duncan Zauss, Nandita Vijaykumar, Peter Kontschieder, Christian Richardt

分类: cs.CV, cs.GR

发布日期: 2026-01-21

备注: Project page: https://luxremix.github.io

💡 一句话要点

LuxRemix：提出一种室内场景光照分解与重混合的交互式光照编辑方法

🎯 匹配领域: 支柱一：机器人控制 (Robot Control) 支柱三：空间感知与语义 (Perception & Semantics)

关键词: 光照分解 光照重混合 室内场景 多视角 生成式模型 3D高斯溅射 光照协调

📋 核心要点

  1. 现有方法难以从单视角或少数视角图像中准确分解室内复杂光照，限制了光照编辑的灵活性。
  2. LuxRemix通过生成式光照分解模型，将室内光照分解为独立光源，实现对光源状态、色度和强度的精细控制。
  3. 该方法结合多视角光照协调和3D高斯溅射表示，实现了实时交互式光照编辑，并在真实和合成数据上验证了其有效性。

📝 摘要（中文）

本文提出了一种新颖的方法，用于从单次多视角场景捕获中实现室内场景的交互式光照编辑。我们的方法利用生成式图像光照分解模型，将复杂的室内场景光照分解为其组成光源。这种分解能够独立地操纵各个光源，具体来说，允许控制它们的状态（开/关）、色度和强度。我们进一步引入了多视角光照协调，以确保光照分解在所有场景视图中保持一致的传播。这被集成到可重光照的3D高斯溅射表示中，从而提供对各个光源的实时交互控制。我们的结果表明，在各种室内场景中实现了高度逼真的光照分解和重光照效果。我们在合成和真实世界数据集上评估了我们的方法，并提供了与最先进技术的定量和定性比较。

🔬 方法详解

问题定义：现有室内场景光照编辑方法通常依赖于复杂的渲染流程或需要大量的输入数据，难以实现交互式的光照控制。此外，将复杂光照分解为可独立控制的组成部分仍然是一个挑战，尤其是在单视角或少数视角的情况下。现有方法在光照分解的准确性和重光照的真实感方面存在不足。

核心思路：LuxRemix的核心思路是利用生成式模型学习室内场景的光照分布，并将其分解为多个独立的光源。通过这种分解，用户可以单独控制每个光源的属性，例如开关状态、颜色和强度。为了保证多视角的一致性，该方法还引入了多视角光照协调机制。

技术框架：LuxRemix的整体框架包括以下几个主要阶段：1) 多视角图像采集；2) 基于生成式模型的光照分解，将场景光照分解为多个独立光源；3) 多视角光照协调，确保不同视角下光照分解的一致性；4) 将光照分解结果集成到可重光照的3D高斯溅射表示中，实现实时渲染和交互式光照编辑。

关键创新：该方法的关键创新在于：1) 提出了一种基于生成式模型的光照分解方法，能够有效地将复杂室内光照分解为可独立控制的光源；2) 引入了多视角光照协调机制，保证了光照分解在不同视角下的一致性；3) 将光照分解结果与3D高斯溅射表示相结合，实现了实时交互式光照编辑。

关键设计：在光照分解阶段，使用了特定的网络结构（具体结构未知）来学习光照分布并进行分解。多视角光照协调可能涉及到损失函数的设计，以约束不同视角下光照分解结果的一致性。3D高斯溅射表示的选择是为了实现高效的实时渲染。具体的参数设置和损失函数细节在论文中可能有所描述，但摘要中未提及。

🖼️ 关键图片

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📊 实验亮点

LuxRemix在合成和真实数据集上都取得了显著的效果。定性结果表明，该方法能够生成高度逼真的光照分解和重光照效果。定量结果（具体数据未知）表明，该方法在光照分解的准确性和重光照的真实感方面优于现有技术。该方法实现了实时交互式光照编辑，为用户提供了极大的灵活性。

🎯 应用场景

LuxRemix技术可应用于虚拟现实、增强现实、游戏开发、室内设计等领域。用户可以利用该技术对虚拟场景的光照进行实时编辑，创造出更逼真、更具沉浸感的体验。此外，该技术还可以用于室内设计，帮助设计师快速预览不同光照条件下的设计效果，提高设计效率。

📄 摘要（原文）

We present a novel approach for interactive light editing in indoor scenes from a single multi-view scene capture. Our method leverages a generative image-based light decomposition model that factorizes complex indoor scene illumination into its constituent light sources. This factorization enables independent manipulation of individual light sources, specifically allowing control over their state (on/off), chromaticity, and intensity. We further introduce multi-view lighting harmonization to ensure consistent propagation of the lighting decomposition across all scene views. This is integrated into a relightable 3D Gaussian splatting representation, providing real-time interactive control over the individual light sources. Our results demonstrate highly photorealistic lighting decomposition and relighting outcomes across diverse indoor scenes. We evaluate our method on both synthetic and real-world datasets and provide a quantitative and qualitative comparison to state-of-the-art techniques. For video results and interactive demos, see https://luxremix.github.io.