3D 高斯光线追踪：颗粒场景的快速光线追踪

基于颗粒的辐射场表示，如3D 高斯 Splatting 已在重建和再渲染复杂场景方面取得巨大成功。大多数现有方法通过光栅化渲染颗粒，将其投影到屏幕空间瓶块中，以有序处理。本工作则考虑对颗粒进行光线追踪，构建包围体层次结构，并为每个像素投射一条光线，使用高性能 GPU 光线追踪硬件。为高效处理大量半透明颗粒，我们描述一种专门的渲染算法，将颗粒封装为包围网格，以利用快速光线-三角形相交，随后按深度顺序处理相交批次。光线追踪的优势在计算机图形学中人尽知晓：处理不规则光线以实现次要照明效果，如阴影和反射，渲染来自机器人等高度畸变相机的场景，随机抽样光线等。凭借我们的渲染器，灵活性在光栅化之下几乎没有成本。实验表明，我们的方法在速度和准确性方面都表现出色，并展示了计算机图形学和计算机视觉中的多个应用。我们进一步提出了一些关于基本高斯表示的相关改进，包括一种简单使用广义核函数的做法，可显著降低颗粒命中次数。