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컨퍼런스/ASIA SIGGRAPH 2024

[(Don't) Make Some Noise: Denoising] Spatiotemporal Bilateral Gradient Filtering for Inverse Rendering

https://weschang.com/publications/stadam/

 

Spatiotemporal Bilateral Gradient Filtering for Inverse Rendering

We introduce a spatiotemporal optimizer for inverse rendering which combines the temporal filtering of Adam with spatial cross-bilateral filtering to enable higher quality reconstructions in texture, volume, and geometry recovery.

weschang.com

Spatiotemporal Bilateral Gradient Filtering for Inverse Rendering

1. 연구 배경

역 렌더링은 텍스처, 볼륨, 기하학적 데이터를 복구하는 데 사용되며, 이를 위해 많은 경우 Adam 옵티마이저가 활용됩니다. 하지만, Adam은 템포럴 필터링만 지원하며, 스페이셜 코히어런스(spatial coherence)를 적절히 활용하지 못합니다. 이로 인해 높은 주파수 노이즈 또는 엣지 손실이 발생할 수 있습니다.

2. 핵심 기여

  • 스페이셜 및 템포럴 필터링 결합: Adam을 확장하여 스페이셜 필터링과 템포럴 필터링을 결합, 더 나은 수렴을 보장.
  • 교차 양방향 필터: 기존의 라플라시안 스무딩이 가진 과도한 스무딩 문제를 해결, 엣지 주변에서도 높은 품질을 유지.
  • 빠른 수렴: 적은 샘플로도 고품질 복구 가능, 특히 텍스처와 볼륨 복구에서 효과적.

3. 연구의 주요 결과

  1. 텍스처 복구:
    • Adam과 비교해 엣지 디테일을 잘 유지하며, 노이즈를 효과적으로 제거.
  2. 볼륨 복구:
    • 높은 샘플 카운트에서도 기존 방법보다 빠르고 안정적인 수렴.

4. 개인적인 인사이트

이 논문은 기존의 최적화 방식의 한계를 명확히 짚어내고, 이를 보완하는 효과적인 방법을 제안했다는 점에서 의미가 큽니다. 특히, 엣지 주변에서의 디테일 유지와 같은 특징은 실질적인 응용 가능성을 크게 확장할 수 있습니다. 제 분야에서도 이 기법을 일부 테스트해볼 가치가 있다고 생각합니다.

5. 시사점

이 논문은 최적화, 특히 역 렌더링 최적화에서 엣지 유지와 빠른 수렴을 중시하는 연구자들에게 큰 영감을 줄 것입니다.