Recent advances in neural rendering have achieved impressive results on photorealistic shading and relighting, by using a multilayer perceptron (MLP) as a regression model to learn the rendering equation from a real-world dataset. Such methods show promise for photorealistically relighting real-world objects, which is difficult to classical rendering, as there is no easy-obtained material ground truth. However, significant challenges still remain the dense connections in MLPs result in a large number of parameters, which requires high computation resources, complicating the training, and reducing performance during rendering. Data driven approaches require large amounts of training data for generalization; unbalanced data might bias the model to ignore the unusual illumination conditions, e.g. dark scenes. This paper introduces pbnds+: a novel physics-based neural deferred shading pipeline utilizing convolution neural networks to decrease the parameters and improve the performance in shading and relighting tasks; Energy regularization is also proposed to restrict the model reflection during dark illumination. Extensive experiments demonstrate that our approach outperforms classical baselines, a state-of-the-art neural shading model, and a diffusion-based method.


翻译:近年来,神经渲染领域通过使用多层感知机(MLP)作为回归模型,从真实世界数据集中学习渲染方程,在照片级真实感着色与重光照方面取得了显著成果。此类方法为真实物体的照片级重光照带来了希望,而这在传统渲染中颇具挑战,因为难以获取易于获得的材质真实数据。然而,重大挑战依然存在:MLP中的密集连接导致参数量庞大,需要高计算资源,使训练过程复杂化,并降低了渲染时的性能。数据驱动方法需要大量训练数据以实现泛化;不平衡的数据可能导致模型忽略不寻常的照明条件,例如暗光场景。本文提出了pbnds+:一种新颖的基于物理的神经延迟着色流程,利用卷积神经网络减少参数量,并在着色与重光照任务中提升性能;同时提出了能量正则化方法,以约束模型在暗光照明下的反射行为。大量实验表明,我们的方法在性能上超越了经典基线模型、最先进的神经着色模型以及一种基于扩散的方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

图增强生成(GraphRAG)
专知会员服务
33+阅读 · 1月4日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员