RayDF

RayDF: 具有多视图一致性的神经射线-表面距离场 (NeurIPS 2023)

我们提出了一种新颖的基于射线的连续3D形状表示方法，称为RayDF。我们的方法在渲染800 x 800深度图像时，速度比基于坐标的方法快1000倍。

1. 安装

使用miniconda创建一个Conda环境。

conda create -n raydf python=3.8 -y
conda activate raydf

运行以下命令安装所有依赖项：

# 安装PyTorch
pip install torch==1.12.1+cu113 torchvision==0.13.1+cu113 --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu113
# 安装其他依赖项
pip install -r requirements.txt

2. 数据集

在本文中，我们在以下三个数据集上进行实验：

Blender [2.03GB] [Google Drive][百度网盘]：我们使用了来自真实合成360度Blender数据集的8个物体。
DM-SR [1.71GB] [Google Drive][百度网盘]：我们使用了来自DM-SR数据集的8个合成室内场景。
ScanNet [4.34GB] [Google Drive][百度网盘]：我们使用了ScanNet数据集中的6个场景scene0004_00, scene0005_00, scene0009_00, scene0010_00, scene0030_00, scene0031_00。

可以通过运行以下脚本自动下载预处理后的数据：

# 下载所有数据集
sh datasets/download.sh
# 下载单个数据集
sh datasets/download.sh blender
sh datasets/download.sh dmsr
sh datasets/download.sh scannet

3. 训练

通过指定--scene为不同场景训练双射线可见性分类器：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_cls.py --config configs/blender_cls.txt --scene lego
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_cls.py --config configs/dmsr_cls.txt --scene bathroom
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_cls.py --config configs/scannet_cls.txt --scene scene0004_00

分类器训练完成后，修改配置文件中的ckpt_path_cls，然后训练射线-表面距离网络：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/blender.txt --scene lego
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/dmsr.txt --scene bathroom
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/scannet.txt --scene scene0004_00

通过指定--rgb_layer训练带有辐射分支的射线-表面距离网络：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/blender.txt --scene lego --rgb_layer 2

另外，我们提供了一个脚本，可以方便地依次训练分类器和射线-表面距离网络：

sh run.sh <gpu_id> <dataset_name> <scene_name>
# 例如，sh run.sh 0 blender chair

4. 评估

评估双射线可见性分类器：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_cls.py --config configs/blender_cls.txt --scene lego --eval_only

评估射线-表面距离网络：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/blender.txt --scene lego --eval_only
# 移除异常值
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/blender.txt --scene lego --eval_only --denoise
# 计算表面法线
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python run_mv.py --config configs/blender.txt --scene lego --eval_only --grad_normal