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透明 3D 高斯的随机射线追踪

图形学 2025-06-11 v3

摘要

3D 高斯溶解已被广泛用于新视角合成、重新照明和 3D 生成任务。它通过一组显式 3D 高斯原始块实现逼真且细致的结果,每个块携带不透明度和视角相关颜色。然而,对大量透明原始块的高效渲染仍然是一个重大挑战。现有方法要么对高斯进行近似的按视图排序光栅化,要么依赖高端 RTX GPU。本文提出一种随机射线追踪方法,用于渲染 3D 透明原始块云。不同于按顺序处理所有射线与高斯的交点,每个射线仅遍历加速结构一次,随机接受并对其进行阴影处理(或使用简单扩展接受 N 个交点)。该方法最小化了阴影时间,避免了沿射线的原始块排序,从而最小化寄存器使用并在低端 GPU 上最大化并行度。射线穿透高斯资产的开销与标准网格交叉射线相当。阴影是无偏且方差较小的,因为随机接受实现了基于累积权重的重要抽样。与蒙特卡洛哲学的一致性使其在常规路径追踪框架中实现和集成更加简单。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.06598,
  title  = {Stochastic Ray Tracing of Transparent 3D Gaussians},
  author = {Xin Sun and Iliyan Georgiev and Yun Fei and Miloš Hašan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06598},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 7 figures, 5 tables