3D Gaussian Ray Tracing: Fast Tracing of Particle Scenes

本文介绍了一种基于粒子的辐射场表示方法，如3D高斯喷溅，已经在重建和重新渲染复杂场景方面取得了巨大成功。大多数现有的方法通过光栅化来渲染粒子，将它们投影到屏幕空间图块中以按排序顺序进行处理。本文则考虑射线追踪粒子，构建边界体层次结构，并使用高性能GPU射线追踪硬件为每个像素投射一条射线。为了有效处理大量半透明粒子，我们描述了一种专门的渲染算法，该算法将粒子封装在边界网格中，以利用快速的射线-三角形相交，并按深度顺序着色批次相交。射线追踪在计算机图形学中的好处是众所周知的：处理不相干的射线以获得诸如阴影和反射之类的二次光照效果，从机器人常见的高度扭曲的相机进行渲染，随机采样射线等。通过我们的渲染器，与光栅化相比，这种灵活性的代价很小。实验展示了我们方法的速度和准确性，以及在计算机图形学和视觉中的几个应用。我们进一步提出了有关基本高斯表示的相关改进，包括简单使用广义核函数的方法，这显着减少了粒子命中次数。

本论文旨在探讨使用射线追踪技术对粒子进行渲染的方法，解决大量半透明粒子的渲染效率问题。

论文提出了一种基于射线追踪技术的粒子渲染方法，通过建立包围体层次结构和使用边界网格来处理大量半透明粒子，从而提高渲染效率。

论文的实验结果表明，该方法具有较高的渲染精度和速度，可应用于计算机图形学和计算机视觉领域。此外，论文还提出了一种使用广义核函数的改进方法，能够显著减少粒子命中次数。

近期相关研究包括基于栅格化的粒子渲染方法以及射线追踪技术在计算机图形学和计算机视觉领域的应用研究。