3DGS에서 뷰 절두체 view frustum이란?

3DGS에서 Cull 3D Gaussian을 할 때,

view frustum과의 교차가 99%인 가우시안만을 남기고 나머지는 제거한다고 했다.

6 FAST DIFFERENTIABLE RASTERIZER FOR GAUSSIANS
we only keep Gaussians with a 99% confidence interval intersecting the view frustum

 

도대체 뷰 절두체가 무엇인지 이해해보도록 하자

 

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뷰 절두체(view frustum)이란?

피라미드 같은 모양의 윗부분을 밑면에 병렬로 잘라낸 입체 형상

즉, 카메라가 볼 수 있는 영역이라고 생각하면 좋다.

 

 

카메라와 막대기를 설명한 예시인 아래의 3가지 경우를 생각해보자.

1) 카메라 바로 앞에 막대기가 있다면 -> 카메라에는 점만이 보일 것이다.

2) 카메라보다 조금 위로 막대기를 옮기면 -> 카메라에는 막대의 아랫면이 조금씩 보일 것이다.

3) 카메라 기준 대각선으로 막대기를 옮기면 -> 카메라에는 또 다시 점만이 보일 것이다.

 

위의 경우를 보면 알 수 있듯이 카메라는 world 좌표계의 모든 것을 보지 못하고

특정한 영역 안에 있는 물체만을 볼 수가 있고 이 구역을 view frustum이라고 한다.

 

 

이를 다시 표현하면 위의 그림과 같고

만일 어떤 물체가 근거리 절단면(near clipping plane)보다 카메라에 가깝거나

원거리 절단면(far clipping plane)보다 카메라에 멀리 떨어져있는 경우에는 렌더링되지 않는다.

 

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3DGS에서는 어떻게 쓰이는 걸까?

 

[Cull Gaussian]

SFM points를 통해 3D Gaussian이 만들어지더라도 이를 모두 사용하는 것이 아니라

view frustum에 없는 가우시안들은 삭제하자는 것이다. (노란색)

또한, view frustum에 어느 정도 포함이 되더라도 99% 신뢰구간을 공유하지 않는 가우시안도 삭제한다. (핑크색)

 

 

 

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참고 블로그

https://docs.unity3d.com/kr/560/Manual/UnderstandingFrustum.html

뷰 절두체 이해 - Unity 매뉴얼