Recent advancements in Radiance Fields have significantly improved novel-view synthesis. However, in many real-world applications, the more advanced challenge lies in inverse rendering, which seeks to derive the physical properties of a scene, including light, geometry, textures, and materials. Meshes, as a traditional representation adopted by many simulation pipeline, however, still show limited influence in radiance field for inverse rendering. This paper introduces a novel framework called Triangle Patchlet (abbr. Triplet), a mesh-based representation, to comprehensively approximate these scene parameters. We begin by assembling Triplets with either randomly generated points or sparse points obtained from camera calibration where all faces are treated as an independent element. Next, we simulate the physical interaction of light and optimize the scene parameters using traditional graphics rendering techniques like rasterization and ray tracing, accompanying with density control and propagation. An iterative mesh extracting process is also suggested, where we continue to optimize on geometry and materials with graph-based operation. We also introduce several regulation terms to enable better generalization of materials property. Our framework could precisely estimate the light, materials and geometry with mesh without prior of light, materials and geometry in a unified framework. Experiments demonstrate that our approach can achieve state-of-the-art visual quality while reconstructing high-quality geometry and accurate material properties.


翻译:近年来,辐射场技术的进展显著提升了新视角合成的质量。然而,在许多实际应用中,更具挑战性的问题在于逆向渲染,即从场景中推导出包括光照、几何、纹理和材质在内的物理属性。网格作为许多仿真管线采用的传统表示方法,在辐射场逆向渲染中的应用仍显不足。本文提出了一种称为三角形面片(简称Triplet)的新型框架,这是一种基于网格的表示方法,用于全面近似这些场景参数。我们首先通过随机生成点或从相机标定获得的稀疏点来组装Triplet,其中所有面片均被视为独立元素。接着,我们模拟光的物理相互作用,并借助栅格化与光线追踪等传统图形渲染技术,结合密度控制与传播机制,对场景参数进行优化。我们还提出了一种迭代网格提取流程,通过基于图的操作持续优化几何与材质属性。此外,我们引入了若干正则化项以提升材质属性的泛化能力。该框架能够在无需光照、材质与几何先验知识的统一框架下,基于网格精确估计光照、材质与几何参数。实验表明,我们的方法在重建高质量几何与精确材质属性的同时,能够达到最先进的视觉质量。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员