Neural Radiance Fields (NeRF) 和 3D Gaussian Splatting区别

Neural Radiance Fields (NeRF)3D Gaussian Splatting 是两种用于3D场景重建和渲染的技术。它们都旨在创建高质量的3D图像,但它们的技术原理和应用场景有所不同。

1. Neural Radiance Fields (NeRF)

NeRF使用深度学习技术,特别是一种密集的神经网络(通常是多层感知机,MLP),来建模复杂的3D场景。它通过训练一个神经网络来预测给定3D位置和观察方向下的颜色和体积密度。

技术原理:

  • 输入:3D坐标和观察方向。
  • 神经网络:一个MLP网络,输出每个点的颜色和体积密度。
  • 体积渲染:通过沿视线方向对密度和颜色进行积分来渲染图像。这涉及到计算沿光线的颜色累积,使用体积渲染的技术来合成最终的像素颜色。

2. 3D Gaussian Splatting

3D Gaussian Splatting是一种体积渲染技术,经常用于医学影像和科学可视化。它通过将数据点表示为具有高斯权重的样本,然后将这些样本投影到视图平面上,来实现3D数据的可视化。

技术原理:

  • 输入:一组3D数据点,每个点可能有一个或多个相关的属性值(如密度、颜色、温度等)。
  • 高斯权重:每个数据点被视为一个高斯分布的中心,这个分布定义了点影响的空间范围和形状。
  • 渲染过程:在渲染过程中,每个点的高斯分布被"splat"(或投影)到一个2D视图上。这包括计算每个高斯样本对最终图像的贡献,通常是通过积分高斯权重来实现。

NeRF与3D Gaussian Splatting的比较

基于物理的渲染 vs. 基于数据的可视化:

  • NeRF基于物理模型,通过模拟光线在场景中的传播来创建逼真的图像。它的目标是从多个图像重建出一个全局一致的3D场景,并能从任意新视角进行逼真渲染。
  • 3D Gaussian Splatting更多地关注于科学数据的准确和直观表达,例如在MRI或CT扫描数据的可视化中,它强调的是数据点的直接表示和属性的清晰显示。

性能和复杂性:

  • NeRF需要大量的计算资源,尤其是在训练阶段。它依赖于神经网络来精确捕捉和渲染复杂的场景细节。
  • 3D Gaussian Splatting通常计算上不如NeRF复杂,它可以实时进行,适用于交互式数据探索和可视化。

总的来说,NeRF和3D Gaussian Splatting各有其独特的应用领域和优势。NeRF在创建逼真的视觉效果和处理复杂场景方面表现出色,而3D Gaussian Splatting则更适合于科学和医学领域,需要快速、清晰地可视化3D数据集。

相关推荐
Candy 9171 小时前
内盒拼箱计算与3D可视化
3d·内盒拼箱计算与3d可视化
jiayong231 小时前
数字孪生 vs 虚拟仿真 vs 3D建模-技术选型指南
3d·数字孪生·虚拟仿真
calvinpaean2 小时前
Metric3D Towards Zero-shot Metric 3D Prediction from A Single Image 论文学习
学习·3d
aitoolhub3 小时前
AI文生图创作:Prompt设计与效果优化的实操指南
aigc·在线设计
CG_MAGIC4 小时前
Maya 关键帧动画基础:角色走路循环与姿态调整
3d·maya·效果图·建模教程·渲云渲染·渲云
迈火4 小时前
Facerestore CF (Code Former):ComfyUI人脸修复的卓越解决方案
人工智能·gpt·计算机视觉·stable diffusion·aigc·语音识别·midjourney
算法&大模型备案-考拉5 小时前
算法备案中不按要求履行算法备案服务会怎样?
人工智能·aigc·算法备案·不做算法备案会怎样·深度合成服务算法备案·深度合成算法备案·不做算法备案的处罚
GISer_Jing5 小时前
从工具辅助到AI开发前端新范式
前端·人工智能·aigc
云飞云共享云桌面5 小时前
SolidWorks如何实现多人共享
服务器·前端·数据库·人工智能·3d
搞科研的小刘选手5 小时前
【虚拟现实/人机交互会议】第二届人工智能、虚拟现实与交互设计国际学术会议(AIVRID)
大数据·人工智能·计算机·aigc·虚拟现实·国际学术会议·交互技术