ScaleGS：缩小实时3D高斯散射技术与实时XR渲染之间的差距

《ACM Transactions on Architecture and Code Optimization》：ScaleGS: Closing the Gap between Real-time 3D Gaussian Splatting and Real-time XR Rendering

针对XR应用中实时3D高斯漫反射渲染的瓶颈问题，提出ScaleGS系统，通过对象中心架构优化静态/动态物体处理，利用多级并行和高效数据复用提升性能，相比现有加速器吞吐量提升1.35倍至2.14倍。

　　

摘要

在 XR 应用中，使用 3D 高斯散射（3D Gaussian Splatting）等算法进行照片级真实感的渲染一直是实时性能的瓶颈。GPU 无法提供高效的渲染效果，而大多数专用加速器主要针对单个对象的渲染，然而几乎所有 XR 场景都涉及多个对象。

我们推出了 ScaleGS，这是一个算法与架构协同设计系统，旨在缩小实时 3D 高斯散射与实时 XR 渲染之间的差距。具体而言，我们专注于多对象渲染，从以对象为中心的角度构建 XR 渲染流程，并区分静态对象和移动对象以减少不必要的计算。重要的是，我们发现了渲染流程中不同对象和阶段之间的多个并行层次，以及渲染阶段内对象之间的高数据重用性。利用这些见解，我们的加速框架包括一个运行时系统、一个微指令调度器和一个硬件加速器。广泛的评估表明，ScaleGS 的渲染质量可与最先进的专用 3D 高斯散射加速器相媲美，同时其吞吐量相比最先进的渲染加速器提高了 1.35 到 2.14 倍。