A Simple Approach to Differentiable Rendering of SDFs

我们提出了一种简单的算法，用于可微分渲染由符号距离场（SDF）表示的表面，这使得将渲染集成到基于梯度的优化流程中变得容易。为了解决与可见性相关的导数问题，这使得渲染不可微分，现有的基于物理的可微分渲染方法通常依赖于复杂的引导数据结构或重新参数化，对方差有全局影响。在本文中，我们研究了一种替代方案，它在交换非零偏差的同时换取低方差和架构的简单性。我们的方法将低维边界积分扩展为一个薄带，当底层表面由SDF表示时，易于采样。我们展示了我们的公式在端到端反演渲染任务中的性能和鲁棒性，在这些任务中，它获得了与现有工作相竞争或优越的结果。

本文旨在提出一种基于有符号距离场（SDF）的可微分渲染算法，以便将渲染集成到基于梯度的优化管道中。

本文提出了一种新颖的方法，将低维边界积分扩展到一个薄带中，以便在基于SDF表示的表面上进行简单的采样。这种方法通过牺牲一定的偏差来换取低方差和架构简单性，从而解决了使渲染不可微分的可见性相关导数的问题。

本文的实验结果表明，该方法在端到端反渲染任务中表现出色，其结果与或优于现有工作。本文的方法简单易懂，易于实现，并且不需要复杂的指导数据结构或全局影响的重新参数化。

最近的相关研究包括：Differentiable Rendering: A Survey，Differentiable Rendering: A Survey，Differentiable Monte Carlo Ray Tracing through Edge Sampling。