論文の概要: VR-Pipe: Streamlining Hardware Graphics Pipeline for Volume Rendering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17078v1
• Date: Mon, 24 Feb 2025 11:46:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 15:51:56.608530
• Title: VR-Pipe: Streamlining Hardware Graphics Pipeline for Volume Rendering
• Title（参考訳）: VR-Pipe: ボリュームレンダリングのためのハードウェアグラフィックスパイプラインの合理化
• Authors: Junseo Lee, Jaisung Kim, Junyong Park, Jaewoong Sim,
• Abstract要約: 我々は,3次元ガウススプラッティング法である最先端の放射界法を実装し,グラフィックAPIを用いて,今日のグラフィックハードウェアにおける合成および実世界のシーンで評価する。 このVR-Pipeはグラフィクスハードウェアに2つのイノベーションをシームレスに統合し、ボリュームレンダリングのためのハードウェアパイプラインを合理化します。 我々の評価によると、VR-Pipeはレンダリング性能を大幅に改善し、従来のグラフィックスパイプラインよりも2.78倍のスピードアップを実現し、ハードウェアのオーバーヘッドを無視できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9470707535768061
• License:
• Abstract: Graphics rendering that builds on machine learning and radiance fields is gaining significant attention due to its outstanding quality and speed in generating photorealistic images from novel viewpoints. However, prior work has primarily focused on evaluating its performance through software-based rendering on programmable shader cores, leaving its performance when exploiting fixed-function graphics units largely unexplored. In this paper, we investigate the performance implications of performing radiance field rendering on the hardware graphics pipeline. In doing so, we implement the state-of-the-art radiance field method, 3D Gaussian splatting, using graphics APIs and evaluate it across synthetic and real-world scenes on today's graphics hardware. Based on our analysis, we present VR-Pipe, which seamlessly integrates two innovations into graphics hardware to streamline the hardware pipeline for volume rendering, such as radiance field methods. First, we introduce native hardware support for early termination by repurposing existing special-purpose hardware in modern GPUs. Second, we propose multi-granular tile binning with quad merging, which opportunistically blends fragments in shader cores before passing them to fixed-function blending units. Our evaluation shows that VR-Pipe greatly improves rendering performance, achieving up to a 2.78x speedup over the conventional graphics pipeline with negligible hardware overhead.
• Abstract（参考訳）: 機械学習とラディアンスフィールドに基づくグラフィクスレンダリングは、新しい視点からフォトリアリスティックな画像を生成する際、優れた品質とスピードのために注目されている。 しかしながら、以前の研究は主にプログラム可能なシェーダコア上でのソフトウェアベースのレンダリングによる性能評価に重点を置いており、固定機能グラフィックスユニットを利用する場合の性能はほとんど探索されていない。 本稿では,ハードウェアグラフィックスパイプライン上でのラディアンスフィールドレンダリングの性能について検討する。 そこで我々は,最先端の放射界法である3次元ガウススプラッティングを実装し,グラフィックAPIを用いて,今日のグラフィックスハードウェアにおける合成および実世界のシーン間で評価を行う。 分析の結果,VR-Pipeはグラフィクスハードウェアに2つのイノベーションをシームレスに統合し,ラディアンスフィールド法などのボリュームレンダリングのためのハードウェアパイプラインの合理化を実現している。 まず、最新のGPUで既存の専用ハードウェアを再購入することで、早期終了のためのネイティブハードウェアサポートを導入する。 第2に, フラッグメントをシェーダコアに混入し, 固定機能混合ユニットに渡す, クワッドマージによる多結晶タイル結合を提案する。 我々の評価によると、VR-Pipeはレンダリング性能を大幅に改善し、従来のグラフィックスパイプラインよりも2.78倍のスピードアップを実現し、ハードウェアのオーバーヘッドを無視できる。

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