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3D Gaussian Splatting의 렌더링 속도와 레이 트레이싱의 장점을 결합한 새로운 레이 트레이서 GRay를 소개합니다. GRay는 기존 3DGRT 대비 최적화 속도를 10배, 렌더링 속도를 4배 향상시켜 3DGS 수준의 빠른 속도를 구현합니다.
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원문 바로가기3D Gaussian Splatting (3DGS)은 라디언스 필드 (radiance field) 재구성을 위한 대중적인 표현 방식이며, 래스터화 (rasterization) 기반 렌더러의 렌더링 속도로 인해 차별화됩니다. 3D Gaussians는 레이 트레이싱 (ray tracing)도 가능하지만, 이 방식은 지금까지 더 느렸으며, 3D Gaussian Ray Tracing (3DGRT)은 최적화에 거의 10배(one order of magnitude) 더 많은 시간이 소요되었습니다. 이를 해결하기 위해, 우리는 이러한 성능 격차를 줄이고 3DGS의 속도에 맞추도록 설계된 3D Gaussians를 위한 빠른 레이 트레이서인 GRay를 선보입니다. 우리의 방법은 두 방식 사이의 알고리즘적 차이를 활용합니다. 래스터화와 달리, 레이 트레이싱은 광선 (ray)에 의해 실제로 교차되는 Gaussians만을 평가하므로, 프리미티브 (primitives)의 수에 대해 선형 (linear) 스케일링이 아닌 잠재적으로 로그 (logarithmic) 스케일링을 이끌어냅니다. 이러한 특성 덕분에 레이 트레이싱은 수많은 작은 Gaussians로 구성된 밀집된 장면 (dense scenes)을 더 잘 활용할 수 있으며, 이는 그동안 크게 간과되어 온 구성입니다. 특히, 우리는 많은 작은 Gaussians를 생성하는 밀집 초기화 (dense initialization)가 래스터화를 느리게 만들지만, 대신 레이 트레이싱은 가속화한다는 것을 보여줍니다. 이 효과를 활용하도록 설계된 GRay는 유사한 품질을 유지하면서 3DGRT보다 거의 4배 빠르게 렌더링하고 거의 10배 빠르게 최적화하며, 품질은 다소 낮을 수 있으나 3DGS와 경쟁력 있는 속도를 가집니다. 코드는 https://repo-sam.inria.fr/nerphys/gray 에서 확인할 수 있습니다.