論文の概要: GI-GS: Global Illumination Decomposition on Gaussian Splatting for Inverse Rendering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02619v1
• Date: Thu, 3 Oct 2024 15:58:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-04 02:02:21.183564
• Title: GI-GS: Global Illumination Decomposition on Gaussian Splatting for Inverse Rendering
• Title（参考訳）: GI-GS:逆レンダリングのためのガウススメッティングのグローバル照明分解
• Authors: Hongze Chen, Zehong Lin, Jun Zhang,
• Abstract要約: GI-GSは3次元ガウススティング(3DGS)と遅延シェーディングを利用する新しい逆レンダリングフレームワークである。 筆者らのフレームワークでは,まずGバッファを描画し,シーンの詳細な形状と材料特性を捉える。 Gバッファと以前のレンダリング結果により、ライトウェイトパストレースにより間接照明を計算することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.820642721852439
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present GI-GS, a novel inverse rendering framework that leverages 3D Gaussian Splatting (3DGS) and deferred shading to achieve photo-realistic novel view synthesis and relighting. In inverse rendering, accurately modeling the shading processes of objects is essential for achieving high-fidelity results. Therefore, it is critical to incorporate global illumination to account for indirect lighting that reaches an object after multiple bounces across the scene. Previous 3DGS-based methods have attempted to model indirect lighting by characterizing indirect illumination as learnable lighting volumes or additional attributes of each Gaussian, while using baked occlusion to represent shadow effects. These methods, however, fail to accurately model the complex physical interactions between light and objects, making it impossible to construct realistic indirect illumination during relighting. To address this limitation, we propose to calculate indirect lighting using efficient path tracing with deferred shading. In our framework, we first render a G-buffer to capture the detailed geometry and material properties of the scene. Then, we perform physically-based rendering (PBR) only for direct lighting. With the G-buffer and previous rendering results, the indirect lighting can be calculated through a lightweight path tracing. Our method effectively models indirect lighting under any given lighting conditions, thereby achieving better novel view synthesis and relighting. Quantitative and qualitative results show that our GI-GS outperforms existing baselines in both rendering quality and efficiency.
• Abstract（参考訳）: GI-GSは,3次元ガウススティング(3DGS)と遅延シェーディングを活用して,フォトリアリスティックな新規ビュー合成とリライティングを実現する,新しい逆レンダリングフレームワークである。 逆レンダリングでは、オブジェクトのシェーディングプロセスを正確にモデル化することは、高忠実度結果を達成するために不可欠である。 したがって、複数のバウンス後に物体に届く間接照明を考慮に入れるために、地球規模の照明を取り入れることが重要である。 従来の3DGSベースの手法では、間接照明を各ガウスの学習可能な照明量または付加属性として特徴づけ、シャドー効果を表すために焼成オクルージョンを用いて間接照明をモデル化しようと試みてきた。 しかし、これらの手法は光と物体の間の複雑な物理的相互作用を正確にモデル化することができず、照明中に現実的な間接照明を構築することは不可能である。 この制限に対処するために、遅延シェーディングを用いた効率的な経路トレースを用いて間接照明を計算することを提案する。 筆者らのフレームワークでは,まずGバッファを描画し,シーンの詳細な形状と材料特性を捉える。 そして、直接照明のみに物理ベースのレンダリング(PBR)を行う。 Gバッファと以前のレンダリング結果により、ライトウェイトパストレースにより間接照明を計算することができる。 提案手法は,任意の照明条件下での間接照明を効果的にモデル化することにより,より新規なビュー合成とリライティングを実現する。 定量的および定性的な結果から,我々のGI-GSは,レンダリング品質と効率の両方において,既存のベースラインを上回っていることが示された。

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