Depth Anything 3 – 字節跳動推出的視覺空間重建模型

Depth Anything 3（DA3）—— 字節跳動Seed團隊的革新之作，以其單一Transformer架構，為視覺空間重建領域注入了新的活力。它能夠從任意角度的視覺信息中，精準地勾勒出三維世界的幾何輪廓。

DA3：賦能三維感知的新維度

Depth Anything 3（DA3）是字節跳動Seed團隊傾力打造的一款性視覺空間重建模型。它巧妙地運用單一的Transformer架構，實現從各類視角捕獲的視覺輸入中，精確恢復出三維空間的幾何結構。DA3摒棄了繁瑣的多任務訓練模式，采用了創新的“深度-射線”表征方法，極大地簡化了模型設計。在相機姿態精度和幾何重建精度方面，DA3均超越了當前主流模型，同時保持了卓越的推理效率。該模型在自動駕駛、機器人導航、虛擬現實等前沿領域展現出巨大潛力，為視覺空間重建提供了前所未有的高效解決方案。

DA3的核心能力概覽

• 全景式空間重建：DA3能夠處理任意數量的視覺輸入，無論是單張圖片、多角度圖像序列，還是連續的視頻流，都能將其轉化為精細的三維空間結構。
• 精準相機姿態推斷：即使在缺乏已知相機參數的情況下，DA3亦能準確估算出輸入圖像的相機姿態，包括其精確的位置與朝向。
• 單目深度洞察力：在單目深度估計任務上，DA3表現非凡，能夠從單一圖像中預測出像素級別的深度信息，為深入理解三維場景奠定堅實基礎。
• 新視角影像生成：結合先進的3D高斯渲染技術，DA3可以生成高質量的、從未知視角觀察的逼真圖像，為虛擬現實和增強現實的視角渲染需求提供強大支持。
• 高效能推理與部署：得益于其精簡的架構設計，DA3在推理速度和資源消耗方面均表現出顯著優勢，能夠快速處理大規模場景，并輕松部署于移動設備及嵌入式系統。

DA3的技術精髓解析

• 統一的Transformer骨架：DA3以DINOv2等成熟的Transformer模型為基石，無需復雜的定制化開發。Transformer強大的自注意力機制，能夠靈活適配任意數量的輸入視圖，動態地交換跨視圖信息，實現高效的全局空間建模。
• 創新的“深度-射線”表征：該模型提出了一種新穎的“深度-射線”表征方式，通過預測深度圖和射線圖來全面描繪三維空間。深度圖指示了像素到相機的距離，而射線圖則描繪了像素在三維空間中的投影方向。這種表征方式巧妙地解耦了空間幾何與相機，不僅簡化了模型輸出，更顯著提升了精度與效率。
• 自適應跨視圖注意力機制：DA3引入了輸入自適應的跨視圖自注意力機制，通過動態地重新排列輸入視圖的token，實現了高效的跨視圖信息交互。這一機制賦予了模型處理從單目到多視圖各種輸入場景的靈活性。
• 雙DPT頭協同工作：為了聯合預測深度圖和射線圖，DA3精心設計了雙DPT（Dense Prediction Transformer）頭結構。這兩個預測頭共享同一特征處理模塊，并在最終融合階段分別優化深度和射線圖的輸出，從而增強了任務間的協同作用與一致性。
• 教師-學生訓練模式：模型采用了教師-學生訓練范式，利用在合成數據上訓練的教師模型生成高質量的偽標簽，為學生模型提供更精準的監督信號。
• 一步到位的高精度輸出：DA3能夠通過一次前饋運算，即刻生成高精度的深度和射線圖，無需依賴傳統方法中的多次迭代優化。這一設計極大地提升了推理速度，簡化了訓練和部署流程，同時確保了三維重建的精確性與高效性。

探索DA3的精彩世界

• 官方項目網站：https://depth-anything-3.github.io/
• GitHub開源社區：https://github.com/ByteDance-Seed/depth-anything-3
• 深度解析的arXiv論文：https://arxiv.org/pdf/2511.10647
• 即時在線體驗平臺：https://huggingface.co/spaces/depth-anything/depth-anything-3

DA3的應用前景廣闊

• 賦能自動駕駛：DA3能夠迅速從車輛攝像頭捕捉的多視角圖像中重建出精細的三維環境，助力自動駕駛系統更準確地感知周邊物體的距離和位置，從而顯著提升決策的可靠性與安全性。
• 驅動機器人導航：通過實時構建環境的三維結構，DA3為機器人提供了精確的地形和障礙物信息，使其能夠在復雜環境中實現高效的導航與路徑規劃。
• 革新VR/AR體驗：DA3能夠快速將現實場景轉化為高精度三維模型，為虛擬現實中的場景構建或增強現實中的虛擬物體融合提供動力，極大地增強了用戶的沉浸感。
• 優化建筑測繪與設計：從建筑場景的多視角圖像中，DA3能夠重建出詳盡的三維點云，為建筑測繪、室內設計以及虛擬建筑漫游提供高效的數據支持。
• 助力文化遺產保護：DA3能夠用于重建歷史建筑或文物的精細三維結構，為數字化保護、修復研究及虛擬展示提供有力工具，促進文化遺產的傳承與推廣。