GaussianBench：高斯场景表示的物理保真度评估

arXiv:2610.10554v1 公告类型：交叉收录 摘要：3D Gaussian Splatting 已从静态重建发展为融合物理的表示，旨在预测场景在交互作用下如何变化。这带来了一个评估问题：推演过程可能看似合理，却依赖于错误的内部力学机制；而与观测运动在视觉上的一致性，并不能证明系统能够正确响应新的力、材料修改、接触或热干预。我们提出 GaussianBench，这是一个面向融合物理的高斯场景表示的物理保真度评估套件。它采用固定不变的文件化场景、独立于模拟器的评分器，以及解析或实测参考数据。该基准测试守恒性、连续介质响应、异质材料耦合、高斯协方差输运与渲染、热致相变，以及反事实响应。每项参考均声明其适用范围，测试结果分为 PASS、FAIL、NA 和 INVALID，从而将物理失效与不受支持的能力及无效比较区分开来。我们还提供 GaussianFlesh，这是一个热力耦合参考参评系统，其中持久化的三维高斯既充当渲染图元，也充当连续介质材料点，由共享网格 MPM 求解器推进，并支持逐粒子本构分派以及持久化的热状态和相态。我们评估了六个已发布的外部系统：PhysGaussian、GaussianFluent、OmniPhysGS、PhysDreamer、Physics3D 和 GASP。以相同方式测试所有系统，揭示了其原始评估所遗漏的失效：一个系统可能正确模拟单一材料，却在两种材料的交界处失效；也可能针对一种它从未产生过的形变，正确更新其高斯。匹配故障测试和容差审计证实，这些差异确实来自预期的测试机制。因此，必须针对融合物理的高斯系统的内部物理状态进行测试，而不能仅仅看其推演过程是否显得合理。