针对训练和渲染慢的问题,提出 3DGS,同时保持了 NeRF 等方法的质量。通过利用 3D 高斯函数作为表示形式,利用显示 ( x , y , z , θ , ϕ ) (x,y,z,\theta,\phi) (x,y,z,θ,ϕ) 存储空间信息,基于神经网络的优化,进行高质量渲染,有更快的训练和实时性能。(静态场景)且各向异性能够拟合任意方向几何结构,相比球状 NeRF 优势。
3DGS系数,均值控制位置,旋转控制朝向(各向异性),协方差(尺度)控制三个主轴的大小,透明度作用域多高斯混合,也就是 3DGS 稀疏控制了场景的几何信息。而球谐系数表达的是颜色随视角的变化,是光照,材质效果。故而二者协同优化。
Method
目标是优化一种场景表示法,从无法向的 稀疏(SfM)点集开始,进行高质量新视图合成。

将几何建模为一组无需发现的三维高斯,以点(平均值) μ \mu μ 为中心,和协方差矩阵 ∑ \sum ∑ 定义: G ( x ) = e 1 2 ( x ) T ∑ − 1 ( x ) G(x)=e^{\frac{1}{2}(x)^T\sum^{-1}(x)} G(x)=e

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