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NeuralVDB:基于分层神经网络的高分辨率稀疏体表示

机器学习 2024-02-13 v2 计算机视觉与模式识别 图形学

摘要

我们提出 NeuralVDB,它利用机器学习的最新进展,改进了用于高效存储稀疏体数据的现有工业标准 VDB [Museth 2013]。我们的新颖混合数据结构可将 VDB 体的内存占用降低数个数量级,同时保持其灵活性且仅引入微小的(用户可控的)压缩误差。具体而言,NeuralVDB 用一个浅而宽的 VDB 树结构的较低层节点替换为多个分层神经网络,这些网络分别通过神经分类器和回归器来编码拓扑与数值信息。该方法被证明能在维持高层 VDB 数据结构所提供的空间自适应性的同时最大化压缩比。对于稀疏有符号距离场和密度体,我们观察到相对于已压缩的 VDB 输入有 10 倍至超过 100 倍的压缩比,且几乎无视觉伪影。此外,与其他神经表示如 Neural Geometric Level of Detail [Takikawa et al. 2021]、Variable Bitrate Neural Fields [Takikawa et al. 2022a] 和 Instant Neural Graphics Primitives [Müller et al. 2022] 相比,NeuralVDB 展现出更有效的压缩性能。最后,我们展示了从前一帧热启动可加速动画体的训练(即压缩),并改善模型推理(即解压缩)的时间相干性。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04448,
  title  = {NeuralVDB: High-resolution Sparse Volume Representation using Hierarchical Neural Networks},
  author = {Doyub Kim and Minjae Lee and Ken Museth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04448},
  year   = {2024}
}