論文の概要: Directed Distance Fields for Constant-Time Ray Queries on Gaussian Splatting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00817v1
- Date: Sat, 30 May 2026 17:29:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.861401
- Title: Directed Distance Fields for Constant-Time Ray Queries on Gaussian Splatting
- Title(参考訳): ガウススメッティングにおける一定時間線量に対する方向距離場
- Abstract要約: 3D Splattingはリアルタイムでシーンの新しいビューを表示する。
我々は、訓練された3DGSシーンをDDF(Directed Distance)を蒸留して線オラクルにする。
DDFは、等価な符号付き距離場を追跡する球よりも26倍から72倍速い。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: 3D Gaussian Splatting (3DGS) renders new views of a scene in real time. Like every rasterizer, it answers only primary rays, the rays from the camera through the image. It cannot trace the secondary rays that shadows, ambient occlusion, and global illumination need. We turn a trained 3DGS scene into a ray oracle by distilling a Directed Distance Function (DDF). The DDF is a small neural field. It takes a ray, given by an origin and a direction, and returns the distance to the first surface and whether the ray hits anything. Each query is one forward pass. The field is 52~MB, and its size does not depend on the number of Gaussians, so its cost and memory stay flat as the scene grows. We make three points. First, we study what supervision a DDF needs. Depth rendered from the Gaussians is too blurry to teach thin parts, while clean distance supervision recovers them. Second, we measure speed. The DDF is 26 to 72 times faster than sphere tracing an equivalent signed distance field, and unlike a bounding volume hierarchy built over the Gaussians, even on dedicated RT-core hardware, its query time and memory do not grow with the scene. Third, we show a pipeline that needs no mesh: images give a 3DGS scene, a neural surface gives clean distances, and the DDF learns from them. We use the DDF as a secondary-ray oracle for global illumination. It reproduces reference ray-traced shadows at 30.3~dB and ambient occlusion at 21.3~dB across 142 objects, and on real captured scenes. Our codes are available at https://github.com/smlab-niser/ddf-gs.
- Abstract(参考訳): 3D Gaussian Splatting(3DGS)は、シーンの新しいビューをリアルタイムでレンダリングする。
すべてのラスタライザと同様に、カメラからの画像を通して、一次光線のみに答える。
影、周囲の閉塞、そして地球規模の照明を必要とする二次的な光線を追跡できない。
トレーニングされた3DGSシーンを、DDF(Directed Distance Function)を蒸留することにより、光オラクルに変換する。
DDFは小さな神経野である。
原点と方向によって与えられる光線を受け取り、その距離を第1の表面に戻し、光線が何かにぶつかるかどうかを判断する。
各クエリは1つのフォワードパスである。
フィールドは52~MBで、そのサイズはガウスの人数に依存しないので、シーンが大きくなるにつれてコストと記憶が平らになる。
ポイントは3つ。
まず、DDFが必要とする監督について検討する。
ガウスの奥行きはぼやけたので細い部分を教えることができず、クリーンな距離監督がそれらを回復させる。
次に、速度を測定します。
DDFは、同等の符号付き距離フィールドをトレースするスフィアよりも26~72倍高速で、専用のRTコアハードウェアでもガウシアン上に構築された境界ボリューム階層とは異なり、クエリ時間とメモリはシーンとともに成長しない。
第3に、メッシュを必要としないパイプラインを示す:画像は3DGSシーンを与え、ニューラルサーフェスはクリーンな距離を与え、DFFはそれらから学習する。
我々は、DDFを大域照明のための二次光オラクルとして利用する。
30.3~dBの基準光線による影を再現し、21.3~dBの周囲の閉塞を142の物体と実際の撮影シーンで再現する。
私たちのコードはhttps://github.com/smlab-niser/ddf-gs.comで公開しています。
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