Moment-Based 3D Gaussian Splatting: Resolving Volumetric Occlusion with Order-Independent Transmittance
计算机视觉与模式识别
2025-12-15 v1 图形学
摘要
3D 高斯溅射（3DGS）的近期成功通过实现快速优化和高质量辐射场的实时渲染，重塑了新视角合成。然而，它依赖于简化的、顺序相关的 alpha 混合以及光栅化器中密度积分的粗略近似，从而限制了其渲染复杂重叠半透明物体的能力。在本文中，我们通过一种新的高精度透射率计算方法扩展了基于光栅化的 3D 高斯表示渲染，完全避免了光线追踪或逐像素样本排序的需求。基于先前关于基于矩的无序无关透明度的研究，我们的关键思想是利用统计矩的紧凑且连续的表示来刻画沿每条相机光线的密度分布。为此，我们从所有贡献的 3D 高斯中解析地推导并计算了一组逐像素矩。从这些矩中，我们为每条光线重建一个连续透射率函数，然后在每个高斯内独立采样。因此，我们的方法通过建模复杂半透明介质中的光衰减，弥合了光栅化与物理精度之间的差距，显著提升了整体重建和渲染质量。
引用
@article{arxiv.2512.11800,
title = {Moment-Based 3D Gaussian Splatting: Resolving Volumetric Occlusion with Order-Independent Transmittance},
author = {Jan U. Müller and Robin Tim Landsgesell and Leif Van Holland and Patrick Stotko and Reinhard Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11800},
year = {2025}
}