論文の概要: Differentiable Rendering with Reparameterized Volume Sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.10970v2
• Date: Wed, 10 May 2023 14:15:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-11 16:51:31.434866
• Title: Differentiable Rendering with Reparameterized Volume Sampling
• Title（参考訳）: 再パラメータ化ボリュームサンプリングによる微分レンダリング
• Authors: Nikita Morozov, Denis Rakitin, Oleg Desheulin, Dmitry Vetrov, Kirill Struminsky
• Abstract要約: ビュー合成において、ニューラルネットワークは、シーン画像のスパースセットに基づいて、基礎となる密度と放射場を近似する。 このレンダリングアルゴリズムは、完全に微分可能であり、フィールドの勾配に基づく最適化を容易にする。 逆変換サンプリングに基づく単純なエンドツーエンドの微分可能サンプリングアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.085922754492188
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In view synthesis, a neural radiance field approximates underlying density and radiance fields based on a sparse set of scene pictures. To generate a pixel of a novel view, it marches a ray through the pixel and computes a weighted sum of radiance emitted from a dense set of ray points. This rendering algorithm is fully differentiable and facilitates gradient-based optimization of the fields. However, in practice, only a tiny opaque portion of the ray contributes most of the radiance to the sum. We propose a simple end-to-end differentiable sampling algorithm based on inverse transform sampling. It generates samples according to the probability distribution induced by the density field and picks non-transparent points on the ray. We utilize the algorithm in two ways. First, we propose a novel rendering approach based on Monte Carlo estimates. This approach allows for evaluating and optimizing a neural radiance field with just a few radiance field calls per ray. Second, we use the sampling algorithm to modify the hierarchical scheme proposed in the original NeRF work. We show that our modification improves reconstruction quality of hierarchical models, at the same time simplifying the training procedure by removing the need for auxiliary proposal network losses.
• Abstract（参考訳）: ビュー合成において、ニューラルネットワークは、シーン画像のスパースセットに基づいて、基礎となる密度と放射場を近似する。 新規なビューの画素を生成するには、画素を通して光線を移動させ、高濃度の光点から放射される放射率の重み付け和を計算する。 このレンダリングアルゴリズムは完全に微分可能で、勾配に基づくフィールドの最適化が容易である。 しかし、実際には、光線の小さな不透明な部分だけが、光度の大部分を合計に寄与している。 逆変換サンプリングに基づく単純なエンドツーエンドの微分可能サンプリングアルゴリズムを提案する。 密度場によって引き起こされる確率分布に従ってサンプルを生成し、光線上の非透過点を選択する。 我々はこのアルゴリズムを2つの方法で活用する。 まず,モンテカルロ推定に基づく新しいレンダリング手法を提案する。 このアプローチは、光線当たり数回の放射フィールド呼び出しで、ニューラルネットワークの放射フィールドの評価と最適化を可能にする。 第二に、サンプリングアルゴリズムを用いて、元のNeRF研究で提案された階層的スキームを変更する。 提案手法を改良することにより,階層型モデルの再構築品質が向上すると同時に,補助的提案ネットワーク損失の回避によるトレーニング手順の簡素化が図られる。

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