Rendre le Splatting Gaussien 3D plus économe en mémoire
Apprends comment réduire l'utilisation de la mémoire dans le splatting gaussien 3D.
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Table des matières
La projection gaussienne 3D, c’est un moyen de créer des images de qualité à partir de différentes vues d’une scène. Ça marche vite et peut rendre des images en temps réel, mais un gros souci, c’est que ça demande beaucoup de Mémoire. Du coup, c’est galère de stocker et partager des images, surtout sur des appareils mobiles.
Dans cet article, on va voir comment rendre la projection gaussienne 3D plus efficace en termes de mémoire. On va se concentrer sur trois grands points où on peut économiser. Ces points sont le nombre de Formes gaussiennes 3D nécessaires pour représenter une scène, le nombre de valeurs nécessaires pour décrire la lumière dans différentes directions, et la précision des données stockées pour chaque forme.
Réduire le Nombre de Formes Gaussiennes 3D
D’abord, on va s’attaquer au nombre de formes utilisées dans une scène. Chaque forme représente un petit bout de la scène. Quand il y a trop de formes, ça utilise de la mémoire inutilement. Pour régler ça, on propose une méthode qui enlève soigneusement certaines de ces formes sans perdre trop de détails.
Notre approche analyse la scène et cherche des formes qui ne sont pas nécessaires. En faisant ça, on peut réduire le nombre total de formes de moitié. Ça veut dire qu’on peut garder les détails importants tout en réduisant l’utilisation de mémoire.
Ajuster le Nombre de Coefficients de Lumière
Ensuite, on regarde comment la lumière est représentée. Dans la méthode originale, pour chaque forme, plusieurs valeurs décrivent comment la lumière se comporte sous différents angles. Dans beaucoup de cas, utiliser moins de valeurs suffirait pour garder assez de détails.
Notre nouvelle méthode vérifie à quel point la lumière varie selon les vues. Si la lumière reste à peu près la même, on peut diminuer le nombre de valeurs utilisées pour la représenter. Cet ajustement adaptatif aide à économiser encore plus de mémoire tout en gardant une haute Qualité Visuelle.
Améliorer le Stockage des Données avec la Quantification
Le troisième point à aborder, c’est la façon dont les données sont stockées. Beaucoup des valeurs utilisées pour représenter les formes n’ont pas besoin d’être stockées avec une haute précision. En simplifiant ces valeurs, on peut encore minimiser l’utilisation de mémoire.
On a développé une méthode de codebook pour compresser les données. Au lieu de stocker des valeurs précises pour chaque forme, on stocke une référence à une valeur dans un dictionnaire plus petit. Cette méthode permet de réduire considérablement la taille des données stockées.
Enfin, on utilise aussi une technique pour arrondir la précision de certaines valeurs, ce qui n’affecte pas trop la qualité mais aide à réduire encore plus la mémoire nécessaire.
Résultats de Nos Améliorations
Quand on met toutes ces méthodes ensemble, on a réussi à réduire la mémoire d’environ 96%. C’est une énorme amélioration par rapport à la méthode originale. Non seulement on a économisé de l’espace, mais on a aussi constaté une augmentation de la vitesse de rendu des images.
Notre méthode permet des téléchargements plus rapides et une performance plus fluide sur les appareils mobiles. Le temps de téléchargement des scènes a été réduit significativement, ce qui rend plus facile le partage et la visualisation de ces images partout.
Comparaison avec d’Autres Techniques
Quand on compare notre approche avec d’autres méthodes existantes, on peut voir que notre méthode trouve un bon équilibre entre vitesse, qualité, et utilisation de mémoire. Bien que certaines méthodes puissent utiliser moins de mémoire, elles font souvent des compromis sur la qualité ou la vitesse. Notre solution maintient des standards élevés dans les trois domaines.
Il est important de noter qu’à mesure que la complexité d’une scène augmente, les bénéfices de notre méthode deviennent encore plus marqués. Ça veut dire que pour des scènes détaillées et complexes, notre méthode sera plus efficace que les autres.
Conclusion
En gros, on a présenté une solution pour réduire les besoins en mémoire pour la projection gaussienne 3D. En se concentrant sur la réduction du nombre de formes, l’ajustement de la représentation de la lumière, et la compression du stockage des données, on a pu créer une méthode qui est non seulement efficace mais qui améliore aussi l’expérience de visualisation.
Nos améliorations rendent possible l’utilisation de la projection gaussienne 3D dans des applications mobiles et d’autres domaines où l’efficacité de mémoire est cruciale. Avec ce travail, on ouvre la voie à de meilleures expériences visuelles dans divers environnements numériques, s’assurant que les gens peuvent profiter d’images de haute qualité sans trop de poids sur leurs appareils.
Titre: Reducing the Memory Footprint of 3D Gaussian Splatting
Résumé: 3D Gaussian splatting provides excellent visual quality for novel view synthesis, with fast training and real-time rendering; unfortunately, the memory requirements of this method for storing and transmission are unreasonably high. We first analyze the reasons for this, identifying three main areas where storage can be reduced: the number of 3D Gaussian primitives used to represent a scene, the number of coefficients for the spherical harmonics used to represent directional radiance, and the precision required to store Gaussian primitive attributes. We present a solution to each of these issues. First, we propose an efficient, resolution-aware primitive pruning approach, reducing the primitive count by half. Second, we introduce an adaptive adjustment method to choose the number of coefficients used to represent directional radiance for each Gaussian primitive, and finally a codebook-based quantization method, together with a half-float representation for further memory reduction. Taken together, these three components result in a 27 reduction in overall size on disk on the standard datasets we tested, along with a 1.7 speedup in rendering speed. We demonstrate our method on standard datasets and show how our solution results in significantly reduced download times when using the method on a mobile device.
Auteurs: Panagiotis Papantonakis, Georgios Kopanas, Bernhard Kerbl, Alexandre Lanvin, George Drettakis
Dernière mise à jour: 2024-06-24 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.17074
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.17074
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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