隐式表示 / 显式表示

3D 场景是直接存几何元素，还是存成一个可按坐标查询的函数。

显式表示直接存几何元素：点云存点，网格存顶点和三角面，体素存每个格子的值，3D 高斯泼溅（3DGS）存大量带颜色和透明度的 3D 高斯椭球。隐式表示把场景写成函数，输入空间坐标、输出该点的属性，表面藏在函数的某个等值面里：符号距离函数（SDF）输出到表面的有符号距离，值为 0 处就是表面；DeepSDF、神经辐射场（NeRF）用神经网络拟合这类函数。隐式表示连续、紧凑，分辨率不受网格限制，但取表面或渲染要反复查询网络，比较慢；显式表示渲染和编辑快，精度受离散化限制。机器人规划和物理仿真通常还是要网格或体素，隐式重建后常再提取成网格。

例子NeRF 用一个全连接网络把 5D 坐标（3D 位置加观察方向）映射为密度和颜色，是典型的隐式表示；3DGS 直接存一堆 3D 高斯并用光栅化渲染，是显式表示，所以能实时渲染。

也叫

隐式表征、显式表征、神经隐式表示、Implicit Neural Representation

相关

神经辐射场、3D高斯泼溅、符号距离场、截断符号距离函数、点云、体素

来源

arXiv 2003.08934: NeRF（ECCV 2020）
arXiv 1901.05103: DeepSDF
3D Gaussian Splatting for Real-Time Radiance Field Rendering（SIGGRAPH 2023）