Recent advances in 3D scene representations have enabled high-fidelity novel view synthesis, yet adapting to discrete scene changes and constructing interactive 3D environments remain open challenges in vision and robotics. Existing approaches focus solely on updating a single scene without supporting novel-state synthesis. Others rely on diffusion-based object-background decoupling that works on one state at a time and cannot fuse information across multiple observations. To address these limitations, we introduce RecurGS, a recurrent fusion framework that incrementally integrates discrete Gaussian scene states into a single evolving representation capable of interaction. RecurGS detects object-level changes across consecutive states, aligns their geometric motion using semantic correspondence and Lie-algebra based SE(3) refinement, and performs recurrent updates that preserve historical structures through replay supervision. A voxelized, visibility-aware fusion module selectively incorporates newly observed regions while keeping stable areas fixed, mitigating catastrophic forgetting and enabling efficient long-horizon updates. RecurGS supports object-level manipulation, synthesizes novel scene states without requiring additional scans, and maintains photorealistic fidelity across evolving environments. Extensive experiments across synthetic and real-world datasets demonstrate that our framework delivers high-quality reconstructions with substantially improved update efficiency, providing a scalable step toward continuously interactive Gaussian worlds.


翻译:近年来,三维场景表征技术的进展已能实现高保真度的新视角合成,然而适应离散场景变化与构建交互式三维环境仍是视觉与机器人领域尚未解决的挑战。现有方法仅专注于更新单一场景,无法支持新状态合成;另一些方法则依赖于基于扩散的对象-背景解耦方案,此类方案每次仅能处理单一状态,无法融合多视角观测信息。为应对这些局限,本文提出RecurGS——一种循环融合框架,能够将离散的高斯场景状态逐步整合为支持交互演化的单一表征。RecurGS通过语义对应性与基于李代数的SE(3)优化实现跨连续状态的对象级变化检测与几何运动对齐,并采用回放监督机制执行保持历史结构的循环更新。体素化且可见性感知的融合模块选择性地整合新观测区域,同时保持稳定区域固定,从而缓解灾难性遗忘并实现高效的长时程更新。RecurGS支持对象级操控,无需额外扫描即可合成新场景状态,并在演化环境中保持照片级真实感。在合成与真实数据集上的大量实验表明,本框架能以显著提升的更新效率实现高质量重建,为构建持续交互的高斯世界迈出可扩展的一步。

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