以高效的方式渲染体素,可以采用以下方法:
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、高效的库,旨在将3D深度学习能力引入TensorFlow....一个3D稀疏体素U-Net架构。注意,一个水平的箭头接收体素特征,并对其应用流形稀疏卷积。向下移动的箭头会执行流形稀疏池化。...这种模型预测能预测每个体素的实例嵌入向量以及每个体素的语义评分。 实例嵌入向量将体素映射到一个嵌入空间,其中对应于同一对象实例的体素相距很近,而对应于不同对象的体素相距很远。...在推理过程中利用贪心算法选取实例种子,并利用体素嵌入的距离函数将不同的体素聚合到对应的实例上去。 三维目标检测 目标检测模型可以预测每个体素的大小、中心和旋转矩阵以及对象的语义评分。...另一个是英伟达的Kaolin,这是一个模块化的可分辨渲染的应用,如高分辨率模拟环境。 从这个概述来看,TF 3D应用程序似乎更专注于机器人感知和映射,而其他选项则更专注于3D模拟和渲染。
为了实现这种效率,作者提出了一个精心设计和设计的系统,该系统利用新兴的神经场加速结构,并结合用于动态场景的高效空白空间跳跃策略。...快速求根 基于体素表示蒙皮权重场 为了节约计算成本,作者使用了一个最新的快速求解方式Fast-SNARF,它将蒙皮权重场改为一个低分辨率的体素网格表示。...因此,作者使用低分辨率体素网格 \left\{\mathbf{w}_v\right\} 重新参数化蒙皮权重场,为每一个格点位置 \mathbf{x}_v 定义了蒙皮权重 \mathbf{w}_v...为了进一步提高计算效率,作者注意到基于显式体素的蒙皮权重表示 \left\{\mathbf{w}_v\right\} ,允许作者计算给定当前身体姿势的网格点 \left\{\mathbf{T}_v\right...在体渲染过程中,对于未被占用的单元格内的点样本,作者直接将它们的密度设置为零,而不查询姿态辐射场。这将不必要的计算减少到最低限度,从而提高了推理速度。
为了在训练和推断中保持高效率,ReRF 使用类似于的显式网格表示来模拟特征空间。然而,ReRF 只对第一个关键帧进行训练,以获得整个序列的 MLP 解码器,同时使用生成的网格体素作为初始特征体积。...最近的动态方法通过稀疏体素网格的窄带调谐实现了高效的视频序列训练,但每帧仍然具有 MB 级别的大小。将 4D 空间分解为静态、变形和新区域,以实现高效的动态场景训练和渲染,但受视频序列长度的限制。...低分辨率的运动网格 {M}_t 表示了当前帧中的每个体素与上一帧中的体素之间的位置偏移。残差网格 {r}_t 表示了当前帧中的体素的稀疏补偿,用于补偿相邻帧之间的差异和新观察到的区域。...体素 {p}_{t} 中的运动向量可能指向前一帧中的不同体素 {p}_{t-1} 。...这样,前一帧中的一些特征立方体可以通过运动场进行跟踪,从而进一步降低残差体素的熵。通过这种方式,本方法生成了一个低分辨率的 {M}_t ,以紧凑地表示跨帧的平滑运动。
体素栅格的表征 用于体渲染的密度体素栅格 通过后激活实现的尖锐的决策边界 快速直接的体素栅格优化 粗几何搜索 精细重建 实验结果 简介 在仅有图像及对应位姿作为输入时对三维物体或场景实现自由视点合成是一个重要的任务...图2 算法的整体流程示意图 体素栅格的表征 体素栅格的表征方式是在每一个体素单元内对感兴趣的性质进行显式的建模。...在本文中所使用的插值方式均为三次线性插值。 用于体渲染的密度体素栅格 体素栅格的体密度值是一种 C=1 的特殊情况,存储了用于体渲染的体密度值。...图3 三种激活方式的结果比较 图4 三中激活方式以二维图像为例的结果示意图 快速直接的体素栅格优化 粗几何搜索 一般来说,场景的大部分区域都是空白区域。...体素分布 作者通过密集地查找粗糙重建阶段的体素寻找到一个紧靠着未知区域的 Bbox,按照与粗糙重建阶段相同的方式在 Bbox 内设置体素。
此前,机器之心曾介绍过 Facebook 开源的基于 PyTorch 框架的 3D 计算机视觉处理库 PyTorch3D,该库在 3D 建模、渲染等多方面处理操作上表现出了更好的效果。...稀疏卷积模型是大多数户外自动驾驶(如 Waymo 和 NuScenes)和室内基准(如 ScanNet)中使用的 SOTA 方法的核心。...TF 3D 中使用的 3D 实例分割算法基于谷歌之前基于深度度量学习的 2D 图像分割。模型预测每体素的实例嵌入向量和每体素的语义分数。...实例嵌入向量将这些体素嵌入至一个嵌入空间,在此空间中,属于同一物体实例的体素紧密靠拢,而属于不同物体的体素彼此远离。...在推理时使用 box proposal 机制,将成千上万个每体素 box 预测缩减为数个准确的 box 建议;在训练时将 box 预测和分类损失应用于每体素预测。
作为一个旨在加速 3D 深度学习研究的 PyTorch 库,Kaolin 为用于深度学习系统中的可微 3D 模块提供了高效的实现。...Kaolin 不仅能够加载和预处理流行的 3D 数据集,而且具有操作网格、点云、符号距离函数和体素栅格(voxel grid)的本地功能,因而可以减少编写不必要的样本代码。...目前,英伟达推出的 beta 版 Kaolin 库包含几项处理功能,用于网格、体素、符号距离函数和点云上的 3D 深度学习。...(如 Pixel2Mesh、GEOMetrics、OccupancyNets 等); 点云分类和分割(PointNet、PoinNet++、DGCNN 等); 网格分类和分割; 体素栅格的 3D 超分辨...3D 资产表征包括三角网格、四边形网格、体素栅格、点云和符号距离函数; 转换:支持所有流行 3D 表征的转换; 实现的模型包括: DGCNN (https://arxiv.org/abs/1801.07829v1
该新范式可有效对衣服附属运动建模,并可用于从快速运动的视频(如跳舞)中学习动态人体重建,以及渲染运动相关的阴影。在渲染效率上比三维体素渲染方法快 9 倍,LPIPS 图像质量提高约 19 个百分点。...四维外观解码,对运动特征在时序上解码以此渲染三维自由视点视频,主要通过混合体素—纹理神经渲染方式实现 (Hybrid Volumetric-Textural Rendering, HVTR [Hu et...该序列在室内摄影棚拍摄,在灯光条件下,由于自遮挡问题,表演者身上会出现与运动相关的阴影。 SurMo 在新视点渲染下,可恢复这些阴影,如①②,③④,⑦⑧。...消融实验 (1)人体表面运动建模 该研究对比了两种不同的运动建模方式:目前常用的在体素空间 (Volumetric space) 的运动建模,以及 SurMo 提出的在人体表面流形场的运动建模 (Surface...同时 Surface-based triplane 可通过体素渲染中过滤部分远离表面的点实现更快的渲染,如图(c)所示。
CINEMA 4D是一款三维建模、动画和渲染软件。它可以帮助用户创建各种复杂的三维图形和动画效果,如电影特效、电视广告、游戏界面等等。...CINEMA 4D具有强大的建模和动画工具,可以帮助用户轻松创建各种三维模型和动画效果。它支持多种建模方法,如多边形建模、NURBS建模、体素建模等等。...此外,CINEMA 4D还支持多种渲染方法,如物理渲染、OpenGL渲染、软件渲染等等,可以帮助用户获得高质量的渲染结果。 CINEMA 4D的用户界面简单直观,易于使用。...它还提供了丰富的插件和脚本库,用户可以在其中选择和下载各种插件和脚本,从而扩展软件的功能和性能。 CINEMA 4D的付费版本提供了更多的功能和性能,如团队协作、网络渲染、动态模拟等等。...它的快速、强大、灵活和稳定的工具集使设计、运动图形、VFX、AR/MR/VR、游戏开发和所有类型的可视化专业人员获得更容易和高效的3D工作流程。
为了提升体素分辨率,一些方法用八叉树来表示体素空间,八叉树是具有自适应单元大小的三维结构,在传统的深度图融合方式的三维重建等方面有着广泛的应用,与常规体素网格相比,减少了内存的消耗。...在基于体素的三维重建网络中,处理体素的方式与处理图像中的像素的方式类似,二维卷积能够较简单地转变为三维卷积。...Kar等人(2017)等通过特征编码器对多张图像进行处理,并根据图像相应的相机参数投影到三维特征中,以循环的方式匹配并生成融合的体积特征,由3D-CNN网络转换为体素模型。...Shrestha等人(2021)先估计物体的体素模型,然后利用体素模型渲染出深度图,再将渲染出的深度图与多视角立体估计的深度图进行对比,以从粗到细的方式利用对比特征将三维模型进一步细化,最后获取网格形式的三维模型...5)三维重建的评测体系 三维重建的评测体系需进行进一步完善,一些三维重建的评测指标仅适用于特定任务,如IoU适用于体素模型的评测,而F1分数在不同方法所使用的距离阈值不同的情况下无法进行比较。
,而Active的体素网格是长7897宽1504高5774,采用VDB格式的大小是1GB,而对应的体素数据则需要TB。...可以看到,体素的精度从绿色(左),到橙色(中),再到蓝色(右),采用了自适应的树状结构,逐步变得稠密。...节点上对应的数组(竖长的大方块)分别是mRootMap,mInternalDAT,mLeafDAT,分别保存了指向子节点的指针(绿色,橙色,蓝色),上层切片的值(白色,灰色)或者体素的值(叶子节点中的灰色和红色...,采用VDB的树状结构,转化为15000900500的体素网格,并最终渲染得到右图(DreamWorks Animation) PBRT V4 2020年Matt Pharr在HPG上的演讲还恍如昨日,...而V4中采用了新的体渲染的算法,引入了Null Scattering的概念,而且对Heterogeneous的数据,采用了NanoVDB格式。
该新范式可有效对衣服附属运动建模,并可用于从快速运动的视频(如跳舞)中学习动态人体重建,以及渲染运动相关的阴影。在渲染效率上比三维体素渲染方法快9倍,LPIPS 图像质量提高约19个百分点。...,如运动的空间偏导—表面法向量和时间偏导--速度,以此对运动特征做连续性建模 四维外观解码,对运动特征在时序上解码以此渲染三维自由视点视频,主要通过混合体素-纹理神经渲染方式实现 (Hybrid Volumetric-Textural...该序列在室内摄影棚拍摄,在灯光条件下,由于自遮挡问题,表演者身上会出现与运动相关的阴影。SurMo 在新视点渲染下,可恢复这些阴影,如①②、③④、⑦⑧。...2.4 消融实验 2.4.1 人体表面运动建模 该研究对比了两种不同的运动建模方式:目前常用的在体素空间(Volumetric space)的运动建模,以及 SurMo 提出的在人体表面流形场的运动建模...同时 Surface-based triplane 可通过体素渲染中过滤部分远离表面的点实现更快的渲染,如图(c)所示。
然而,之前的方法无法使用离散的方式(如三角形网格或体素网格)以相同的保真度再现具有复杂几何形状的真实场景,迄今为止也仅限于表示具有低几何复杂性的简单形状,从而导致渲染过度平滑。...在经过神经网络训练后得到对应位置的RGB和体密度,但是当用实际中用一个相机去对这个场景拍摄时,所得到的2D 图像上的一个像素实际上对应了一条从相机出发的光线上的所有连续空间点的颜色积分,这就需要用到体素渲染算法得到这条射线上所有点的最终渲染颜色...经典体素渲染算法:光线采样+积分 体素密度σ(x)可以被近似理解为该位置点的不透明度。...多层级体素采样 NeRF的渲染策略是对相机出发的每条射线都进行N个采样点的求和计算,但渲染效率较低,因为大量对渲染没有贡献的空的或者被遮挡的区域仍在采样计算,因此作者提出一种“coarse to fine...”的多层级体素采样方法,同时优化coarse和fine两个网络。
因此,作者提出了一个近似的梯度栅格化,使渲染集成到神经网络。 使用这个渲染器,可以执行带有轮廓图像监督的单图像三维网格重建,并且该系统比现有的基于体素的方法更好。...通常有体素、点云和多边形网格。体素难以生成高质量的体素,因为他们是在三维空间有规律地进行采样,并且记忆效率比较低。点云存在纹理和照明难以应用的问题,因为点云没有表面。...相关工作 1.神经网络中的三维表示:三维表示有很多方法,比如前面提到的体素、点云等,但是它们都有一定的不足,或者不适合三维重建。...神经渲染器的应用 1.单图像三维重建:基于体素的方法能够直接生成一个3D模型,但是对于网格来说比较困难。因此,在这项工作中,作者不是从头生成网格,而是将预定义网格变形以生成新网格。...第一列:输入图像;第二至第四列:网格重建;第五至第七列:体素重建。 ? 通过体素IoU测量重建精度,越高越好。可以看到基于网格的方法在13个类别中有10个类别的性能优于基于体素的方法。 ?
GAN VoxGRAF:在稀疏体素上生成辐射场 训练 实验及分析 引言 对场景进行高分辨率的高保真渲染是计算机视觉和图形学领域的一个长期目标。...许多近期的方法通过将 MLP 移出场景表征从而加速了新视角合成的训练速度,通过优化稀疏体素证明了 NeRF能够获得高保真图像的原因不是由于其使用了 MLP ,而是由于体渲染和基于梯度的优化模式。...具体来说,作者先使用 32^3 的分辨率训练一个密集模型,在经过充足的训练之后,作者添加第一层稀疏卷积,并根据渲染后的视图舍弃低密度区域的体素。...在此基础上,第二层卷积则只需要再可见的体素上进行操作,从而生成了一组稀疏的体素表征。最终,算法可以舍弃掉所有被遮挡的或具有低密度值的体素。...图6 根据结果可以发现,与所有 baseline 相比,VoxGRAF 只需要一次前向传递即可生成场景,然后可以从不同的视点高效渲染场景。
然后,解码器解码LSTM单元的隐藏状态,并以体素占用图的形式生成概率重建。 2训练 除了它们的体系结构外,深度学习网络的性能还取决于它们的训练方式。本节讨论了文献中使用的各种监督方式和训练过程。...对于概率占用网格,交叉熵损失是最常用的: ? 这里,p i是被占用的体素i的真实概率,p~i是估计的概率,N是体素的个数。...然而,为了在没有梯度近似的情况下实现端到端的训练,投影算子应该是可微的。Gadelha[4]引入了一个可微投影算子P,定义为 ? 其中V是3D体素网格,这个运算符汇总沿每条视线的体素占用值。...法向损失试图保证(x,y,z)±nx’和(x,y,z)±ny’处的体素应为1,以匹配估计的曲面法向。此约束仅适用于目标体素位于估计轮廓内的情况。预计表面法向损失为: ?...其思想是深度为vx,y,dx,y的体素应该是1,前面的所有体素应该是0。深度损失定义为: ? 这将确保估计的三维形状与估计的深度值匹配。 (3)合并多重损失。也可以将二维和三维损失结合起来。
不用苦等电脑渲染好几个小时,这样高清的 3D 渲染效果,现在英伟达做到了实时实现。 各种复杂样式、比例的外观都能 hold 住,阴影也不在话下。 ?...用稀疏体素八叉树进行编码 SDF 可以表示为 f(x,y,z)=d,是一个表示位置的函数,返回值是到物体表面的最近距离。 ? 在进行渲染时,SDF 使用的是球体跟踪算法,该算法会沿射线执行距离查询。...△图源:论文一作,twitter@yongyuanxi 为了解决这个问题,来自英伟达、多伦多大学和麦吉尔大学的研究团队提出,改用稀疏体素八叉树(SVO)来对几何形状进行编码。...为此,研究人员还提出了一种基于 GPU 的算法,通过深度排序的 SVO 遍历来高效地完成空间跳跃,实现实时渲染。 ? 不仅更快,重建质量也更好 速度上去了,渲染的效果是否有所损失?...在两个更复杂的示例中,这种细节方面的优势体现更加明显。 ? 不过,作者也坦言,该方法对于大场景,或者非常薄的几何体并不适用,也无法运用传统方法对渲染出来的几何体进行变形、制作动画。
二、体素(Voxel) 将物体分解成许多小的立方体(类似于二维图像中的像素),通过立方体的位置、大小、颜色、密度等来表示物体的形状和外观。...虽然体素本身是离散的,但它们可以用来表示连续的物体表面和内部结构。...体素能够表示物体内部的结构,且精度高、稳定性好,适用于处理大规模的三维数据和不规则形状的物体;但随着分辨率的提高,可能会引入较大的计算和存储开销,并且对于动态变化的物体,处理起来也比较困难。...应用医学成像:如CT和MRI扫描数据的表示;虚拟现实:用于创建详细的三维环境;3D打印:体素模型可以直接用于打印。...(三角形网格凭借与GPU的出色兼容性和高速渲染效率稳居游戏与3D建模的主流)CAD/CAM:计算机辅助设计和制造。逆向工程:从实物模型创建数字模型。
Maya 中3、运动图形工具集:利用实例化对象快速创建复杂的程序效果和动画二、三维动画1、平行装备求值:新系统提高了装备播放和操纵的速度2、测地线体素绑定:在更短的时间内制作高质量、可立即投入使用的绑定角色...、三维建模1、对称建模:借助镜像增强功能和工具对称改进,可更加轻松地进行对称建模2、改进的雕刻工具集:以更艺术和直观的方式对模型进行雕刻和塑形3、多边形建模:利用高效库,对多边形几何体执行更快速一致的布尔运算操作...:更新了工作流、预设、雕刻和预览3、Bifrost 中的自适应 Aero 解算器:创建大气效果,如烟和雾4、Bifrost 程序效果平台:仿真和渲染真实照片级液体5、Bullet Physics:创建真实的刚体和柔体仿真...、涟漪和尾迹创建逼真的海洋表面五、三维渲染和着色1、其他外观开发着色节点:更轻松地对复杂场景进行着色2、增强的外观开发工作流:以更艺术和直观的方式对模型进行雕刻和塑形3、色彩管理:利用高效库,对多边形几何体执行更快速一致的布尔运算操作...4、下一代视口显示和着色:在高保真、高性能的交互式环境中工作,以更短的时间编辑资源和图像5、Arnold 与 Maya 集成:使用 Arnold 渲染视图,实时查看场景更改,包括照明、材质和摄影机6、渲染设置
针对这个问题,我们提出了使用混合式光场表征分别建模无限远处的天空光照和有限周围环境的光照,这种解构方式使得我们能够在捕捉极端的天空峰值亮度的同时保留对周遭环境的空间光照效应。...针对这个问题,我们使用体素化球面高斯(Volumetric spherical Gaussian,VSG)表示图片中的周遭环境。...光线函数:我们的混合式环境光场表示同时利用天空穹顶和体素光场,每个空间点到每个方向的环境光线颜色可以被索引得到,为了计算体素内的光线的颜色值,我们考虑光线射出体素场并最终照射到天空穹顶上,因此我们可以使用类似于体素积分的加权光线颜色计算方法...其中HDR天空预测分支为,输入一张环境图片,天空分支直接预测天空特征,网络结构为Resnet,然后预训练的固定的天空解码器将特征向量映射为HDR天空环境图;体素光照场分支,首先使用MLP将光场特征映射为特征体素...,然后将输入图片逆投影成为RGBa体素,我们采用 3D UNet 融合两个体积场并预测 VSG。
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