Current differentiable renderers provide light transport gradients with respect to arbitrary scene parameters. However, the mere existence of these gradients does not guarantee useful update steps in an optimization. Instead, inverse rendering might not converge due to inherent plateaus, i.e., regions of zero gradient, in the objective function. We propose to alleviate this by convolving the high-dimensional rendering function that maps scene parameters to images with an additional kernel that blurs the parameter space. We describe two Monte Carlo estimators to compute plateau-free gradients efficiently, i.e., with low variance, and show that these translate into net-gains in optimization error and runtime performance. Our approach is a straightforward extension to both black-box and differentiable renderers and enables optimization of problems with intricate light transport, such as caustics or global illumination, that existing differentiable renderers do not converge on.


翻译:当前的可微渲染器可提供与任意场景参数相关的光传输梯度。然而,这些梯度的存在并不能保证优化过程中能产生有效的更新步长。相反,由于目标函数中固有的平台区域(即梯度为零的区域),逆渲染可能无法收敛。我们提出通过将场景参数映射到图像的高维渲染函数与一个额外的模糊参数空间的核进行卷积来缓解这一问题。我们设计了两种蒙特卡洛估计器,以高效(即低方差)计算无平台效应的梯度,并证明这些方法能转化为优化误差和运行时性能的净收益。我们的方法是对黑盒渲染器和可微渲染器的直接扩展,能够优化涉及复杂光传输(如焦散或全局光照)的问题,而现有可微渲染器对此类问题无法收敛。

0
下载
关闭预览

相关内容

【斯坦福2021新书】决策算法,694页pdf阐述不确定性决策
专知会员服务
264+阅读 · 2021年1月27日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
128+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月16日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月16日
VIP会员
最新内容
无人机数据战
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:35
无人机非战争未来——实为亟待破解之困局
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:58
2025年全球二十起重大无人机作战事件
专知会员服务
4+阅读 · 6月27日
现代战争的隐蔽系统:伊朗战争十大启示
专知会员服务
5+阅读 · 6月27日
ICML 2026 | 自回归Boltzmann生成器重塑分子采样
专知会员服务
7+阅读 · 6月26日
GNN跨域综述:从消息传递到图基础模型
专知会员服务
12+阅读 · 6月26日
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
18+阅读 · 6月26日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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 · 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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员