Creating Visual Effects with Neural Radiance Fields

📄 arXiv: 2401.08633v1 📥 PDF

作者: Cyrus Vachha

分类: cs.CV, cs.GR

发布日期: 2023-12-11

备注: 2 pages, 4 figures

💡 一句话要点

提出基于Nerfstudio和Blender的NeRF视觉特效合成管线

🎯 匹配领域: 支柱三：空间感知与语义 (Perception & Semantics)

关键词: NeRF 视觉特效 Blender Nerfstudio 三维重建 渲染 合成

📋 核心要点

  1. 现有视觉特效管线难以直接集成NeRF，缺乏高效的工具和工作流支持，限制了NeRF在电影制作等领域的应用。
  2. 论文提出一种基于Nerfstudio和Blender的NeRF集成方案，通过插件实现相机路径对齐和多NeRF合成，简化了NeRF的视觉特效制作流程。
  3. 通过Blender插件，用户可以更精确地控制相机运动轨迹，并将NeRF渲染结果与传统3D模型和特效进行无缝合成，提升了视觉效果的真实感。

📝 摘要（中文）

本文介绍了一种将NeRF集成到传统视觉特效合成管线中的流程，该流程利用了Nerfstudio，一个用于训练和渲染NeRF的开源框架。我们的方法使用Blender（一种广泛使用的开源3D创作软件）来对齐相机路径，并将NeRF渲染结果与网格和其他NeRF进行合成，从而实现NeRF与传统视觉特效管线的无缝集成。我们开发的NeRF Blender插件能够实现对照片级真实场景的更可控的相机轨迹，将网格和其他环境效果与NeRF进行合成，以及在单个场景中合成多个NeRF。这种生成NeRF对齐相机路径的方法可以适用于其他3D工具集和工作流程，从而更无缝地将NeRF集成到视觉特效和电影制作中。相关文档请参考：https://docs.nerf.studio/extensions/blender_addon.html

🔬 方法详解

问题定义：现有视觉特效流程难以有效集成NeRF，主要痛点在于缺乏便捷的工具和工作流，无法实现精确的相机控制、多NeRF合成以及与传统3D元素的无缝融合。这限制了NeRF在电影、游戏等行业的应用。

核心思路：论文的核心思路是利用Blender这一广泛使用的开源3D创作软件，结合Nerfstudio框架，开发一个Blender插件，实现NeRF的导入、相机路径对齐、渲染以及与Blender场景中其他元素的合成。通过这种方式，将NeRF无缝集成到现有的视觉特效管线中。

技术框架：整体流程包括以下几个主要步骤：1) 使用Nerfstudio训练NeRF模型；2) 在Blender中使用插件导入NeRF模型；3) 在Blender中创建或导入相机路径，并与NeRF模型对齐；4) 使用Blender渲染NeRF模型，并与其他3D元素进行合成；5) 输出最终的视觉特效结果。

关键创新：该方法的主要创新在于提供了一个完整的、易于使用的NeRF视觉特效合成管线，通过Blender插件简化了NeRF的集成过程，使得视觉特效师可以在熟悉的Blender环境中进行NeRF的编辑和合成。与以往需要复杂脚本或自定义工具的方法相比，该方法更加直观和高效。

关键设计：该方法的关键设计包括：1) Blender插件的开发，用于NeRF模型的导入和渲染控制；2) 相机路径对齐工具，用于确保NeRF渲染结果与Blender场景的相机运动一致；3) 合成工具，用于将NeRF渲染结果与Blender场景中的其他3D元素进行无缝融合。具体的参数设置和网络结构取决于Nerfstudio训练的NeRF模型。

📊 实验亮点

论文通过Blender插件实现了NeRF与传统视觉特效流程的集成，用户可以在Blender中直接控制NeRF的渲染和合成，简化了复杂的操作流程。该方法使得NeRF能够更容易地应用于电影制作等领域，提升了视觉特效的质量和效率。具体性能数据和对比基线未在摘要中提及。

🎯 应用场景

该研究成果可广泛应用于电影制作、游戏开发、广告设计等领域，为视觉特效师提供了一种高效、便捷的NeRF集成方案。通过该方案，可以轻松地将照片级真实感的NeRF场景融入到现有的视觉特效管线中，提升视觉效果的真实感和沉浸感，并降低制作成本。

📄 摘要（原文）

We present a pipeline for integrating NeRFs into traditional compositing VFX pipelines using Nerfstudio, an open-source framework for training and rendering NeRFs. Our approach involves using Blender, a widely used open-source 3D creation software, to align camera paths and composite NeRF renders with meshes and other NeRFs, allowing for seamless integration of NeRFs into traditional VFX pipelines. Our NeRF Blender add-on allows for more controlled camera trajectories of photorealistic scenes, compositing meshes and other environmental effects with NeRFs, and compositing multiple NeRFs in a single scene.This approach of generating NeRF aligned camera paths can be adapted to other 3D tool sets and workflows, enabling a more seamless integration of NeRFs into visual effects and film production. Documentation can be found here: https://docs.nerf.studio/extensions/blender_addon.html