論文の概要: 3D Gaussian Ray Tracing: Fast Tracing of Particle Scenes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07090v1
• Date: Tue, 9 Jul 2024 17:59:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-10 16:57:59.106722
• Title: 3D Gaussian Ray Tracing: Fast Tracing of Particle Scenes
• Title（参考訳）: 3次元ガウス線トレーシング:粒子シーンの高速トレーシング
• Authors: Nicolas Moenne-Loccoz, Ashkan Mirzaei, Or Perel, Riccardo de Lutio, Janick Martinez Esturo, Gavriel State, Sanja Fidler, Nicholas Sharp, Zan Gojcic,
• Abstract要約: 本研究は, 粒子のトレーシング, 境界体積階層の構築, 高性能なレイトレーシングハードウェアを用いた各画素のレイキャストについて考察する。 半透明粒子の多量処理を効率的に行うために,有界メッシュで粒子をカプセル化するアルゴリズムについて述べる。 実験は、我々のアプローチの速度と精度、およびコンピュータグラフィックスとビジョンにおけるいくつかの応用を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.36933474990516
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Particle-based representations of radiance fields such as 3D Gaussian Splatting have found great success for reconstructing and re-rendering of complex scenes. Most existing methods render particles via rasterization, projecting them to screen space tiles for processing in a sorted order. This work instead considers ray tracing the particles, building a bounding volume hierarchy and casting a ray for each pixel using high-performance GPU ray tracing hardware. To efficiently handle large numbers of semi-transparent particles, we describe a specialized rendering algorithm which encapsulates particles with bounding meshes to leverage fast ray-triangle intersections, and shades batches of intersections in depth-order. The benefits of ray tracing are well-known in computer graphics: processing incoherent rays for secondary lighting effects such as shadows and reflections, rendering from highly-distorted cameras common in robotics, stochastically sampling rays, and more. With our renderer, this flexibility comes at little cost compared to rasterization. Experiments demonstrate the speed and accuracy of our approach, as well as several applications in computer graphics and vision. We further propose related improvements to the basic Gaussian representation, including a simple use of generalized kernel functions which significantly reduces particle hit counts.
• Abstract（参考訳）: 3次元ガウススプラッティングのような粒子に基づく放射場表現は、複雑なシーンの再構成と再レンダリングにおいて大きな成功を収めている。 既存のほとんどの方法は、ラスタ化によって粒子を描画し、それらを選別順序で処理する空間タイルに投影する。 この研究は代わりに粒子をトレースし、境界体積階層を構築し、高性能なGPUレイトレーシングハードウェアを使用して各ピクセルにレイをキャストする。 半透明な粒子を多量に効率的に処理するために,高速な光線三角形の交点を利用するために境界メッシュで粒子をカプセル化し,深度順に交点のバッチをシェードする特殊なレンダリングアルゴリズムについて述べる。 レイトレーシングの利点はコンピュータグラフィックスでよく知られており、影や反射のような二次的な照明効果のための非コヒーレントな光線を処理すること、ロボット工学に共通する高度に歪んだカメラのレンダリング、統計的に光線をサンプリングすることなどである。 我々のレンダラでは、この柔軟性はラスタ化に比べてほとんどコストがかからない。 実験は、我々のアプローチの速度と精度、およびコンピュータグラフィックスとビジョンにおけるいくつかの応用を実証する。 さらに、粒子ヒット数を大幅に削減する一般化されたカーネル関数の簡単な使用を含む、基本ガウス表現に関する関連する改善を提案する。

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