实验 62:A56 Iterative Depth Refinement

负结果:迭代残差重计算不优于固定步长,depth residual 景观过于平坦

实验定位 负结果 / 关键诊断

A56 测试了一个比 A54 更有理论吸引力的假设:与其计算一次 depth step field 再扫描固定步长,不如迭代地重计算残差、应用小步,让每个顶点独立收敛到 VGGT 预测表面。直觉上,这应该产生 per-vertex 自适应步长,优于全局固定 max_step。

实际结果:迭代 1 步已经是 Chamfer 最佳点,迭代 2 步起全面恶化。残差收敛判据在 iter 2 触发(mean |residual| 几乎不变),但此时 mesh 质量已经退化。这证明 depth residual 景观是平坦的——残差无法区分"接近目标"和"过冲"。

实验设计(Image-2 风格)

实验设计图:A56 iterative depth refinement
实验设计图:A56 iterative depth refinement
模块设计图:per-vertex adaptive convergence
模块设计图:per-vertex adaptive convergence

模块设计(Image-2 风格)

Iterative Mechanics

  • VGGT ref_depth 只计算一次,作为固定目标。
  • 每轮:投影当前顶点到输入视角,计算 per-vertex depth residual。
  • outward-only step 每轮 clip 到 0.003。
  • 残差归零的顶点在后续轮次自动停止移动。
  • no-GT 停止:active 区域 mean |residual| 停止下降。

Why It Fails

Depth residual 在 conflict band 内是平坦的:一步小移动后残差几乎不变,但 mesh 质量已经开始退化。原因是 conflict 区域的 VGGT depth 本身有噪声,"收敛"到的目标不一定更接近 GT。A54 的固定步长 + selector 策略反而更安全,因为它在候选池中选择而非迭代收敛

实验结果(表格)

gso_000_input4 收敛于 iter 2,GT Chamfer 最佳 iter 1

iterChamferΔChamferF@5ΔF@5mean |resid|outward ratioactive ratiowatertightfacesOBJ
00.066505-0.490663---0.2615True2734OBJ
10.066409-0.0000960.4923110.0016480.1536100.1450.2615True2734OBJ
20.0666350.0001300.4934660.0028030.1534590.1370.2615True2734OBJ

gso_002_input4 收敛于 iter 2,GT Chamfer 最佳 iter 1

iterChamferΔChamferF@5ΔF@5mean |resid|outward ratioactive ratiowatertightfacesOBJ
00.050593-0.648156---0.3173True234960OBJ
10.049981-0.0006120.6505270.0023700.2070150.2110.3173True234960OBJ
20.0506840.0000900.642061-0.0060960.2071980.2020.3173True234960OBJ

gso_008_input4 收敛于 iter 2,GT Chamfer 最佳 iter 1

iterChamferΔChamferF@5ΔF@5mean |resid|outward ratioactive ratiowatertightfacesOBJ
00.134929-0.190999---0.8402True827994OBJ
10.1357160.0007860.1943710.0033710.0761510.5340.8402True827994OBJ
20.1367330.0018030.185456-0.0055430.0759200.5190.8402True827994OBJ

可视化结果

A56 residual convergence
A56 residual convergence
A56 Chamfer trajectory
A56 Chamfer trajectory

实验结论

下一步想法