論文の概要: Analytic-Splatting: Anti-Aliased 3D Gaussian Splatting via Analytic Integration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.11056v1
- Date: Sun, 17 Mar 2024 02:06:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-19 20:27:00.451100
- Title: Analytic-Splatting: Anti-Aliased 3D Gaussian Splatting via Analytic Integration
- Title（参考訳）: アナリシススメッティング:分析積分によるアンチエイリアス3次元ガウススメッティング
- Authors: Zhihao Liang, Qi Zhang, Wenbo Hu, Ying Feng, Lei Zhu, Kui Jia,
- Abstract要約: 3DGSはエイリアスフリーではなく、解像度の異なるレンダリングは、ひどくぼやけたり、ジャギーになったりする可能性がある。
これは、3DGSが各ピクセルを領域ではなく孤立した単一点として扱い、ピクセルのフットプリントの変化に敏感であるからである。
本稿では、この近似を2次元のピクセルシェーディングに導入し、2D-ピクセルウィンドウ領域内のガウス積分を解析的に近似するアナリシス・スプレイティングを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.004898985671815
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The 3D Gaussian Splatting (3DGS) gained its popularity recently by combining the advantages of both primitive-based and volumetric 3D representations, resulting in improved quality and efficiency for 3D scene rendering. However, 3DGS is not alias-free, and its rendering at varying resolutions could produce severe blurring or jaggies. This is because 3DGS treats each pixel as an isolated, single point rather than as an area, causing insensitivity to changes in the footprints of pixels. Consequently, this discrete sampling scheme inevitably results in aliasing, owing to the restricted sampling bandwidth. In this paper, we derive an analytical solution to address this issue. More specifically, we use a conditioned logistic function as the analytic approximation of the cumulative distribution function (CDF) in a one-dimensional Gaussian signal and calculate the Gaussian integral by subtracting the CDFs. We then introduce this approximation in the two-dimensional pixel shading, and present Analytic-Splatting, which analytically approximates the Gaussian integral within the 2D-pixel window area to better capture the intensity response of each pixel. Moreover, we use the approximated response of the pixel window integral area to participate in the transmittance calculation of volume rendering, making Analytic-Splatting sensitive to the changes in pixel footprint at different resolutions. Experiments on various datasets validate that our approach has better anti-aliasing capability that gives more details and better fidelity.
- Abstract（参考訳）: 3D Gaussian Splatting (3DGS)は、プリミティブベースとボリューム3D表現の利点を組み合わせることで、最近人気を博し、3Dシーンレンダリングの質と効率を改善した。
しかし、3DGSはエイリアスフリーではなく、解像度の異なるレンダリングは、深刻なぼやけやジャギーをもたらす可能性がある。
これは、3DGSが各ピクセルを領域ではなく孤立した単一点として扱い、ピクセルのフットプリントの変化に敏感であるからである。
このため、この離散サンプリング方式は、制限されたサンプリング帯域幅のため、必然的にエイリアスとなる。
本稿では,この問題に対処するための解析解を導出する。
より具体的には、1次元ガウス信号における累積分布関数(CDF)の解析近似として条件付きロジスティック関数を用い、CDFを減算してガウス積分を計算する。
次に、この近似を2次元のピクセルシェーディングに導入し、2次元のウィンドウ領域内のガウス積分を解析的に近似し、各画素の強度応答をよりよく捉える解析-スメッティング法を提案する。
さらに、画素ウィンドウ積分領域の近似応答を用いてボリュームレンダリングの透過率計算に参画し、異なる解像度での画素フットプリントの変化に敏感になる。
さまざまなデータセットの実験は、我々のアプローチがより詳細な情報と忠実度を提供するより良いアンチエイリアス能力を持っていることを実証している。
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