georghess/neurad-studio

[CVPR2024] NeuRAD: Neural Rendering for Autonomous Driving

neurad-studio – 自动驾驶用神经渲染

是什么 – 一个开源代码库,实现了两种用于自动驾驶感知的前沿神经渲染模型:

  • NeuRAD – 基于 NeRF 的方法,从动态驾驶场景中渲染相机图像和激光雷达点云。
  • SplatAD – 基于 3D 高斯溅射(3DGS)的方法,实现激光雷达和相机数据的实时渲染。

该项目基于 Nerfstudio 框架,增加了自动驾驶数据集(nuScenes、Waymo、PandaSet 等)所需的解析器、数据管理器和查看器扩展。旨在为希望在 AD 数据上训练、评估或扩展神经渲染模型的研究人员提供支持。


快速入门(单命令流程)

  1. 创建 conda 环境(Python ≥ 3.10),并按照 README 中的说明安装 CUDA-11.8、PyTorch 2.0.1 和 tiny-cuda-nn
  2. 克隆并安装 该包:
    git clone https://github.com/georghess/neurad-studio.git
    cd neurad-studio
    pip install -e .
    
  3. 下载数据集 – 例如,从提供的 HuggingFace 链接下载 PandaSet,并解压到 data/pandaset 目录下。
  4. 训练模型(NeuRAD 示例):
    python nerfstudio/scripts/train.py neurad pandaset-data
    
    neurad 替换为 splatad 可训练 3DGS 模型。
  5. 在内置 Web 查看器中查看进度(默认端口 7007)或通过 TensorBoard/WandB。
  6. 使用提供的 render.pyrun_viewer.py 脚本渲染或可视化训练好的模型

主要特性

特性 NeuRAD SplatAD
核心渲染 基于 NeRF,高质量视图合成 3D 高斯溅射,实时速度
传感器支持 相机 + 激光雷达(强度 + 时间戳) 相机 + 激光雷达(相同)
动态物体 滚动快门光线生成,演员轨迹 动态物体感知 3DGS
数据集解析器 nuScenes、ZOD、Argoverse 2、PandaSet、KITTIMOT、Waymo v2、py123d 重用相同解析器
查看器扩展 激光雷达点云叠加,演员操控 相同功能 + 更快渲染
插件模型 UniSim(通过外部仓库)
训练工具 TensorBoard、Weights & Biases、Comet、内置查看器 相同

可扩展性

  • 添加新数据集 – 创建 dataparsers/<mydataset>.py,继承 ADDataParser 并实现相机/激光雷达提取方法。
  • 添加新方法 – 遵循 Nerfstudio 的插件指南;新模型可通过 ns-train <model_name> <data_config> 调用。
  • 自定义内核 – SplatAD 依赖于一个处理滚动快门和激光雷达渲染的 gsplat 分支;项目提供 Dockerfile 和 Apptainer 配方,以确保可复现环境。

谁会使用它?

  • 研究实验室 – 探索用于自动驾驶车辆感知、仿真或传感器融合的神经场景表示。
  • 工程师 – 需要一个可微分模拟器来为下游任务(如检测、跟踪)生成合成相机/激光雷达数据。
  • 学生 – 学习 NeRF、3DGS 及其在动态、多传感器驾驶场景中的应用。

引用

如果使用该代码,请引用 README 中链接的两篇 CVPR 论文:

@inproceedings{tonderski2024neurad,
  title={{NeuRAD}: Neural rendering for autonomous driving},
  author={Tonderski, Adam and Lindström, Carl and Hess, Georg and …},
  booktitle={CVPR 2024},
  year={2024}
}

@inproceedings{hess2024splatad,
  title={{SplatAD}: Real-Time Lidar and Camera Rendering with 3D Gaussian Splatting for Autonomous Driving},
  author={Hess, Georg and Lindström, Carl and …},
  booktitle={CVPR 2025},
  year={2025}
}

许可与社区

本项目采用与 Nerfstudio 相同的宽松许可证(MIT)。鼓励贡献;README 列出了核心贡献者,并指向 Nerfstudio 贡献者以获取更广泛的社区支持。

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