EVER: Exact Volumetric Ellipsoid Rendering for Real-time View Synthesis

我们提出了一种称为“精确体积椭球渲染（EVER）”的方法，用于实时可微的仅发射体积渲染。与最近的基于光栅化的3D高斯喷洒（3DGS）方法不同，我们基于基元的表示允许进行精确的体积渲染，而不是将3D高斯广告牌进行alpha合成。因此，与3DGS不同，我们的公式不会出现突兀的伪影和视角依赖的密度问题，但仍可在NVIDIA RTX4090上以720p的分辨率实现约30 FPS的帧速率。由于我们的方法建立在光线追踪之上，因此它能够实现模糊和相机畸变（例如来自鱼眼摄像机）等效果，这些效果在光栅化中难以实现。我们展示了我们的方法比3DGS和关于视角一致渲染的后续工作更准确，具有更少的混合问题，特别是在Zip-NeRF数据集中具有挑战性的大规模场景中，它实现了实时技术中最清晰的结果。

论文提出了Exact Volumetric Ellipsoid Rendering (EVER)方法，旨在实现实时可微分的仅发射体积渲染，避免3D高斯平铺方法的视角依赖性和弹出伪像问题，同时实现准确的体积渲染。

EVER方法采用基元表示法，实现精确的体积渲染，而非3D高斯平铺的alpha合成方法。此外，EVER方法基于光线追踪，实现了虚焦模糊和相机畸变等效果。

论文通过实验表明，EVER方法相比3D高斯平铺方法和其他视角一致性渲染方法，具有更高的准确性和更少的混合问题，尤其在Zip-NeRF数据集的大规模场景中表现最佳。此外，论文还介绍了实验的设计和使用的数据集，但未开源代码。

最近相关研究包括3D高斯平铺方法和视角一致性渲染方法，如NeRF和NeRF++。