Neural Radiance Field (NeRF) based rendering has attracted growing attention thanks to its state-of-the-art (SOTA) rendering quality and wide applications in Augmented and Virtual Reality (AR/VR). However, immersive real-time (> 30 FPS) NeRF based rendering enabled interactions are still limited due to the low achievable throughput on AR/VR devices. To this end, we first profile SOTA efficient NeRF algorithms on commercial devices and identify two primary causes of the aforementioned inefficiency: (1) the uniform point sampling and (2) the dense accesses and computations of the required embeddings in NeRF. Furthermore, we propose RT-NeRF, which to the best of our knowledge is the first algorithm-hardware co-design acceleration of NeRF. Specifically, on the algorithm level, RT-NeRF integrates an efficient rendering pipeline for largely alleviating the inefficiency due to the commonly adopted uniform point sampling method in NeRF by directly computing the geometry of pre-existing points. Additionally, RT-NeRF leverages a coarse-grained view-dependent computing ordering scheme for eliminating the (unnecessary) processing of invisible points. On the hardware level, our proposed RT-NeRF accelerator (1) adopts a hybrid encoding scheme to adaptively switch between a bitmap- or coordinate-based sparsity encoding format for NeRF's sparse embeddings, aiming to maximize the storage savings and thus reduce the required DRAM accesses while supporting efficient NeRF decoding; and (2) integrates both a dual-purpose bi-direction adder & search tree and a high-density sparse search unit to coordinate the two aforementioned encoding formats. Extensive experiments on eight datasets consistently validate the effectiveness of RT-NeRF, achieving a large throughput improvement (e.g., 9.7x - 3,201x) while maintaining the rendering quality as compared with SOTA efficient NeRF solutions.


翻译:以 Neoral radiance Field (NeRF) 为主的投影工作由于它的先进工艺(SOTA)在增强和虚拟现实(AR/VR)中提供质量和广泛应用而引起越来越多的关注。然而,由于AR/VR 装置的可实现输送量较低,基于 NeRF 的投影功能仍然有限。为此,我们首先在商业设备上配置SOTA高效 NeRF 算法,并找出上述效率低下的两个主要原因:(1) 统一点的采样,以及(2) NeRF 中所需的嵌入存储器的密集存取和计算。此外,我们建议RT-NERF,我们最了解的是 RT-NERF 的最小实时实时( > 30 FPS) 联合设计加速。具体地说,RT- NERF 将高效的管道整合,以大大降低效率,因为NRF 通用的点采样方法,直接计算前几个点的测算法。此外,RT-NRF 将精选的精选用于支持内置的内置的内置的存储存储存储存储存储系统,同时将一个直径对立的升级的平调平调方案, 并同时将一个直置的软调制成一个直置的硬化的存储器,将一个双对调制式的硬调制式的内。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
70+阅读 · 2021年5月28日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
169+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月3日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月3日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员