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기술

NeRF

NeRF기술
영문
Neural Radiance Fields
약칭
NeRF
질의 입력
공간 좌표와 관찰 방향
영상 생성
광선에 따른 부피 렌더링
NeRF는 공간 위치와 관찰 방향에서 밀도와 색을 계산하는 신경 방사장으로 장면을 표현하는 방법이다. 여러 카메라 영상으로 학습하고 새로운 시점의 영상을 합성한다.

장면을 함수로 나타내기

카메라의 한 픽셀에서 나가는 광선을 따라 여러 위치를 질의한다. 신경망이 낸 밀도와 색을 부피 렌더링으로 결합해 픽셀을 만든다. 기본 구성은 공간 위치에 따른 밀도와 방향에 따라 달라질 수 있는 색을 구분한다.

앞뒤 기여의 독립 예제

앞 구간의 불투명도가 0.5이고 뒤 구간이 0.25라고 하자. 앞 색의 가중치는 0.5, 뒤 색은 통과한 0.5에 0.25를 곱한 0.125다. 남는 투과율은 0.375다. 밀도를 구간 불투명도로 바꾸는 과정은 생략한 예이며 단순 색 평균과 다름을 보여 준다.

학습과 카메라

알려진 카메라 위치와 방향의 영상에 렌더링 결과를 맞추며 표현을 학습한다. 카메라 추정이 부정확하면 장면 복원도 영향을 받는다. 관측 영상에 잘 맞는다고 밀도가 물리적으로 유일하거나 실제 표면과 완전히 일치한다고 보장되지는 않는다.

새 시점과 한계

관측 범위 안의 새로운 시점 합성이 주요 목적이다. 보이지 않았던 영역과 반사, 조명 변화 및 움직임은 조건에 따라 어렵다. 원래 장면별 최적화 구성과 이후 확장 기법을 구분하고 학습 시간 및 렌더링 비용을 함께 확인한다.

관련 문서

Mip-NeRF / SIREN / 푸리에 특징 매핑 / 푸리에 신경 연산자 / 트랜스포머 / 행렬