nv-tlabs/3dgrut

Ray tracing and hybrid rasterization of Gaussian particles

What it solves

本專案解決傳統 3D Gaussian Splatting(3DGS)的限制,特別是無法處理畸變相機(例如具有卷帘快門的相機)以及難以渲染複雜光學現象(如反射、折射與陰影)。

How it works

本專案實作三種互補技術:

  • 3D Gaussian Ray Tracing (3DGRT):不使用 splatting,而是對體積高斯粒子進行光線追蹤。此方式可模擬次級光線(反射/折射)並支援複雜的相機畸變,但需要專用的光線追蹤硬體。
  • 3D Gaussian Unscented Transform (3DGUT):基於光柵化的框架,能在保有傳統光柵化高效能的同時支援畸變相機。
  • 3DGRUT:混合方法,將光柵化用於主要光線(提升速度),光線追蹤用於次級光線(提升視覺複雜度)。

Who it’s for

此框架設計給從事神經重建與 3D 場景渲染的研究者與開發者,特別是需要支援非理想相機效應或高保真光學模擬的使用者。

Highlights

  • Hybrid Rendering:結合光柵化與光線追蹤,以平衡效能與視覺品質。
  • Hardware Acceleration:針對具 RT 核心的 NVIDIA GPU 進行最佳化。
  • Broad Export Support:訓練好的場景可匯出為 USD(ParticleField)、NuRec USDZ(Omniverse)或 PLY 格式。
  • Advanced Features:支援 Neural Harmonic Textures(NHT)、MCMC 密集化,以及物理上合理的影像訊號處理(PPISP)。