We introduce a differentiable 3D representation that unifies the ray tracing capabilities of foam-based ray tracing with the efficiency of modern rasterization pipelines. While prior foam representations enable constant-time ray traversal through an explicit volumetric partition of space, their potentially unbounded cells hinder efficient tile-based rasterization. We address this limitation by generalizing Voronoi foams to bounded power diagrams with controllable cell extents, enabling spatially bounded primitives without requiring expensive Delaunay triangulations during training. We further introduce an oriented surface formulation that explicitly models interfaces between interior and exterior regions, and decouple geometry from appearance by embedding differentiable texture directly on these surfaces. Together, these contributions yield a representation that preserves state-of-the-art ray tracing efficiency while achieving rasterization performance competitive with current generation 3DGS, providing a practical path toward unified real-time differentiable rendering.


翻译:我们提出了一种可微的三维表示方法,该方法将基于泡沫(foam)的光线追踪能力与现代光栅化流水线的效率相统一。先前的泡沫表示通过显式的空间体积划分实现了常数时间的光线遍历,但其潜在的无限胞元阻碍了高效的基于图块(tile)的光栅化。我们通过将沃罗诺伊泡沫(Voronoi foams)推广到具有可控胞元范围的受限幂图(power diagram),从而在无需训练期间进行昂贵的德劳内三角剖分(Delaunay triangulation)的情况下,实现了空间受限的基元。此外,我们引入了一种定向表面公式,显式地对内部与外部区域之间的界面进行建模,并通过在这些表面上直接嵌入可微纹理,将几何形状与外观解耦。综合这些贡献,该表示在保持最先进光线追踪效率的同时,实现了与当前一代3DGS(三维高斯溅射)相竞争的光栅化性能,为统一的实时可微渲染提供了一条实用路径。

0
下载
关闭预览

相关内容

视觉里程计:起源、优势、对比、应用
计算机视觉life
18+阅读 · 2017年7月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
4+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
9+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员