Neural radiance fields (NeRF) have shown great success in novel view synthesis. However, recovering high-quality details from real-world scenes is still challenging for the existing NeRF-based approaches, due to the potential imperfect calibration information and scene representation inaccuracy. Even with high-quality training frames, the synthetic novel views produced by NeRF models still suffer from notable rendering artifacts, such as noise and blur. To address this, we propose NeRFLiX, a general NeRF-agnostic restorer paradigm that learns a degradation-driven inter-viewpoint mixer. Specially, we design a NeRF-style degradation modeling approach and construct large-scale training data, enabling the possibility of effectively removing NeRF-native rendering artifacts for deep neural networks. Moreover, beyond the degradation removal, we propose an inter-viewpoint aggregation framework that fuses highly related high-quality training images, pushing the performance of cutting-edge NeRF models to entirely new levels and producing highly photo-realistic synthetic views. Based on this paradigm, we further present NeRFLiX++ with a stronger two-stage NeRF degradation simulator and a faster inter-viewpoint mixer, achieving superior performance with significantly improved computational efficiency. Notably, NeRFLiX++ is capable of restoring photo-realistic ultra-high-resolution outputs from noisy low-resolution NeRF-rendered views. Extensive experiments demonstrate the excellent restoration ability of NeRFLiX++ on various novel view synthesis benchmarks.


翻译:神经辐射场(NeRF)在新视角合成方面取得了巨大成功。然而,由于潜在的标定信息不完善和场景表示不精确,现有基于NeRF的方法在从真实场景中恢复高质量细节方面仍面临挑战。即使使用高质量的训练帧,NeRF模型生成的合成新视角仍存在显著的渲染伪影,如噪声和模糊。为解决这一问题,我们提出NeRFLiX,一种通用的NeRF无关修复范式,它学习一个退化驱动的视角间混合器。具体而言,我们设计了一种NeRF风格的退化建模方法,并构建了大规模训练数据,使得深度神经网络能够有效去除NeRF原生渲染伪影成为可能。此外,除了去除退化外,我们还提出了一种视角间聚合框架,该框架融合高度相关的训练图像,将前沿NeRF模型的性能提升至全新水平,并生成高逼真度的合成视角。基于该范式,我们进一步提出了NeRFLiX++,它配备更强的两阶段NeRF退化模拟器和更快的视角间混合器,在显著提高计算效率的同时实现了卓越性能。值得注意的是,NeRFLiX++能够从有噪声的低分辨率NeRF渲染视图中恢复出逼真的超高分辨率输出。大量实验表明,NeRFLiX++在各种新视角合成基准测试中具有出色的修复能力。

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