복잡한 실내 장면 생성을 위한 영역 그래프 패러다임을 이용한 공간 의미 체계 통합

Orchestrating Spatial Semantics via a Zone-Graph Paradigm for Intricate Indoor Scene Generation

자율적인 3차원 실내 장면 생성은 비볼록형 방과 밀접하게 결합된 공간 제약 조건으로 인해 어려움을 겪습니다. 데이터 기반 생성기는 장기 계획을 위한 위상적 사전 지식이 부족하며, 반복적인 에이전트는 의미 체계를 파편화시키고 기하학적으로 불안정해집니다. 본 연구에서는 객체 중심의 생성 방식에서 영역 그래프 조율 방식으로 패러다임을 전환하는 통합 프레임워크인 ZoneMaestro를 제시합니다. ZoneMaestro는 새로운 영역 기반 논리를 내재화하여, 고수준의 의미 의도를 기능적 영역과 위상적 제약 조건으로 변환함으로써 다양한 건축 형태에 대한 강력한 적응성을 가능하게 합니다. 이를 지원하기 위해, 명시적인 영역 그래프 주석이 포함된 대규모 데이터셋인 Zone-Scene-10K를 구축했습니다. 또한, 의미의 풍부함과 기하학적 유효성 간의 긴장을 효과적으로 해소하기 위해, 추론 내재화와 영역 인식 그룹 상대 정책 최적화(Z-GRPO)를 번갈아 수행하는 교차 정렬 전략을 도입했습니다. 볼록한 기본 도형을 넘어 공간 지능을 엄격하게 평가하기 위해, 복잡하고 밀집된 공간 관계를 가진 불규칙한 실내 시나리오에 대한 스트레스 테스트 벤치마크인 SCALE을 정의하고 공개합니다. 광범위한 실험 결과, ZoneMaestro는 밀도-안전의 대립 문제를 해결하며, 구조적 일관성과 의도 준수 측면에서 최첨단 모델보다 훨씬 뛰어난 성능을 보였습니다.

Autonomous 3D indoor scene synthesis breaks down in non-convex rooms with tightly coupled spatial constraints. Data-driven generators lack topological priors for long-horizon planning, while iterative agents fragment semantics and become geometrically brittle. We present ZoneMaestro, a unified framework that shifts the paradigm from object-centric synthesis to Zone-Graph Orchestration. By internalizing a novel zone-based logic, ZoneMaestro translates high-level semantic intent into functional zones and topological constraints, enabling robust adaptation to diverse architectural forms. To support this, we construct Zone-Scene-10K, a large-scale dataset enriched with explicit Zone-Graph annotations. We further introduce an Alternating Alignment Strategy that cycles between reasoning internalization and Zone-Aware Group Relative Policy Optimization (Z-GRPO), effectively reconciling the tension between semantic richness and geometric validity without relying on external physics engines. To rigorously evaluate spatial intelligence beyond convex primitives, we formally define the task of Intricate Spatial Orchestration and release SCALE, a stress-test benchmark for irregular indoor scenarios with complex, dense spatial relations. Extensive experiments demonstrate that ZoneMaestro resolves the density-safety dichotomy, significantly outperforming state-of-the-art baselines in both structural coherence and intent adherence.