用NeRFMeshing精确提取NeRF网络中的3D网格

准确的 3D 场景和对象重建对于机器人、摄影测量和 AR/VR 等各种应用至关重要。 NeRF 在合成新颖视图方面取得了成功,但在准确表示底层几何方面存在不足。

推荐:用 NSDT编辑器 快速搭建可编程3D场景

我们已经看到了最新的进展,例如 NVIDIA 的 Neuralangelo,但也有 NeRFMeshing,它被提议通过从 NeRF 驱动的网络中提取精确的 3D 网格来解决这一挑战。NeRFMeshing生成的网格在物理上是准确的,并且可以在不同的设备上实时渲染。

1、NeRFMeshing概述

虽然 NeRF 在图像质量、鲁棒性和渲染速度方面显示出令人印象深刻的结果,但从辐射场获取准确的 3D 网格仍然是一个挑战。 现有的表示主要针对视图合成进行优化,而不是明确强制执行精确的几何形状。 这导致使用体积的密集区域而不是零厚度的水平设置表面来近似表面。 此外,大多数以前的方法缺乏实时渲染功能以及与标准 3D 图形管道的兼容性。

NeRFMeshing 提出了一种新颖的管道,用于从经过训练的基于 NeRF 的网络中有效地提取几何精确的网格。 该方法仅增加很小的时间开销,并生成具有精确几何形状和神经颜色的网格,可以在通用硬件上实时渲染。

NeRFMeshing的关键组件是有符号表面近似网络 (SSAN: Signed Surface Appriximation Network),它训练后处理 NeRF 管道来定义底层表面和外观。 SSAN 估计截断符号距离场 (TSDF: Truncated Signed Distance Field) 和特征外观场,从而能够提取场景的 3D 三角形网格。 然后使用外观网络渲染该网格以生成与视图相关的颜色。

2、NeRFMeshing的优势

与替代方法相比,NeRFMeshing 具有多种优势。 它可以与任何 NeRF 架构相结合,从而轻松融入该领域的新进展。 该方法可以处理无界场景和复杂的非朗伯表面。 NeRFMeshing 还保持了神经辐射场的高保真度,包括视图相关的效果和反射,使其适合实时新颖的视图合成。

人们已经探索了学习有符号距离函数 (SDF: Signed Distance Field) 等替代方法来提取高质量网格,但通常需要额外的输入模式或固定网格模板。 另一方面,NeRFMeshing 利用 NeRF 的自适应能力来稳健地表示 3D 场景,而无需修改 NeRF 架构。 它克服了可微分网格光栅化器面临的优化问题,并实现了速度和几何精度。

NeRFMeshing 提供了一个端到端管道,用于利用 NeRF 的神经特征提取精确的 3D 网格。 该过程涉及从图像训练 NeRF 网络,然后将训练后的网络提炼到 SSAN 模型中。 该模型估计 TSDF 和外观场,从而可以提取 3D 网格。 生成的网格可以无缝集成到图形和模拟管道中,并实现依赖于视图的实时渲染。

NeRFMeshing 引入了一种从 NeRF 驱动的网络获取精确 3D 网格的新颖方法,解决了精确几何表示的挑战。 生成的网格可以实时渲染并提供高保真度,使其适合各种应用。 NeRFMeshing 的灵活性允许与不同的 NeRF 架构和未来的进步轻松集成。 该方法为真实 3D 场景和对象重建提供了可能性,从而实现基于物理的模拟、实时可视化和交互。


原文链接:NeRFMeshing网格提取 --- BimAnt

相关推荐
探物 AI3 天前
【3D·感知】从PointNet到PointPillars:如何让自动驾驶汽车“实时“看见3D世界?
3d·自动驾驶·汽车
苏州邦恩精密3 天前
GOM三维扫描在制造中的真实价值:让“修模”从经验动作变成数据动作
人工智能·科技·机器学习·3d·自动化·制造
YHHLAI3 天前
CSS 3D 硬核解析:四个属性手写旋转立方体
前端·css·3d
云飞云共享云桌面3 天前
传统工作站 vs 云飞云共享云桌面:制造业设计云桌面选型深度对比
运维·服务器·前端·网络·3d·架构·制造
LONGZETECH4 天前
无人机仿真教学软件选型实战:5 个硬核技术维度,避开实训建设踩坑
3d·无人机·交互·cocos2d
装不满的克莱因瓶4 天前
了解3D卷积原理——从空间感知到时空建模的深度学习核心算子
人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习·3d·ai
雪的季节4 天前
Qt Graphs 2D+3D介绍
qt·3d
CG_MAGIC4 天前
3ds Max材质编辑器:精简模式与Slate模式对比
3d·编辑器·材质·贴图·uv·建模教程
装不满的克莱因瓶4 天前
掌握3D CNN模型结构——从时空特征建模到视频理解与医学影像核心架构
人工智能·pytorch·python·深度学习·神经网络·3d·cnn
AniShort4 天前
AniShort携3D世界+3D导演台王炸组合AI短剧协作平台亮相2026横店AI短剧大会 近亿元融资赋能短剧工业化
人工智能·microsoft·3d