Digitising the 3D world into a clean, CAD model-based representation has important applications for augmented reality and robotics. Current state-of-the-art methods are computationally intensive as they individually encode each detected object and optimise CAD alignments in a second stage. In this work, we propose FastCAD, a real-time method that simultaneously retrieves and aligns CAD models for all objects in a given scene. In contrast to previous works, we directly predict alignment parameters and shape embeddings. We achieve high-quality shape retrievals by learning CAD embeddings in a contrastive learning framework and distilling those into FastCAD. Our single-stage method accelerates the inference time by a factor of 50 compared to other methods operating on RGB-D scans while outperforming them on the challenging Scan2CAD alignment benchmark. Further, our approach collaborates seamlessly with online 3D reconstruction techniques. This enables the real-time generation of precise CAD model-based reconstructions from videos at 10 FPS. Doing so, we significantly improve the Scan2CAD alignment accuracy in the video setting from 43.0% to 48.2% and the reconstruction accuracy from 22.9% to 29.6%.


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《计算机辅助设计》是一份领先的国际期刊,为学术界和工业界提供有关计算机应用于设计的研究和发展的重要论文。计算机辅助设计邀请论文报告新的研究以及新颖或特别重要的应用,在广泛的主题中,跨越所有阶段的设计过程,从概念创造到制造超越。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/cad/
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