當(dāng)你在手機(jī)上流暢觀看3D電影時(shí)，是否想過畫面清晰度與內(nèi)存占用之間的矛盾可能被徹底打破？香港科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系的研究團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們開發(fā)的"混合輻射場(chǎng)"（HyRF）技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了畫質(zhì)與存儲(chǔ)效率的雙重突破。這項(xiàng)發(fā)表于神經(jīng)信息處理系統(tǒng)會(huì)議（NeurIPS 2025）的研究成果，通過創(chuàng)新性的技術(shù)架構(gòu)將3D模型存儲(chǔ)需求壓縮至傳統(tǒng)方法的二十分之一，同時(shí)保持了實(shí)時(shí)渲染能力。

傳統(tǒng)3D渲染領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨兩難選擇：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法雖能以少量參數(shù)生成精美畫面，但計(jì)算速度較慢；基于3D高斯濺射的技術(shù)雖然渲染效率高，卻需要為每個(gè)3D點(diǎn)存儲(chǔ)多達(dá)59個(gè)參數(shù)。研究團(tuán)隊(duì)提出的混合方案創(chuàng)造性地融合了兩種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，就像將精密儀器與高效流水線相結(jié)合，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量又提升了生產(chǎn)效率。

技術(shù)核心在于構(gòu)建的雙重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。幾何網(wǎng)絡(luò)專門處理物體的空間屬性，如同建筑師精確計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸；外觀網(wǎng)絡(luò)則負(fù)責(zé)顏色與光照效果，宛若畫家調(diào)配光影色彩。這種分工模式使系統(tǒng)能根據(jù)觀察視角智能生成細(xì)節(jié)，例如當(dāng)視線轉(zhuǎn)向紅色球體時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)計(jì)算不同角度下的陰影變化，而無需存儲(chǔ)所有可能的視覺狀態(tài)。

在參數(shù)設(shè)計(jì)上，研究團(tuán)隊(duì)將每個(gè)3D點(diǎn)的存儲(chǔ)參數(shù)從59個(gè)精簡(jiǎn)至8個(gè)基礎(chǔ)值，包括三維坐標(biāo)、基礎(chǔ)顏色、尺寸和透明度。這相當(dāng)于用基礎(chǔ)骨架支撐復(fù)雜形體，再通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)"畫筆"添加細(xì)節(jié)裝飾。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種設(shè)計(jì)使存儲(chǔ)效率提升超過20倍，240MB的3D場(chǎng)景模型可壓縮至12MB，同時(shí)保持PSNR、SSIM等圖像質(zhì)量指標(biāo)的領(lǐng)先水平。

渲染流程的創(chuàng)新體現(xiàn)在三階段處理機(jī)制。首先通過可見性預(yù)篩選排除不可見對(duì)象，如同攝影師提前確定取景范圍；接著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)保留對(duì)象進(jìn)行智能升級(jí)，補(bǔ)充完整幾何與外觀屬性；最后采用球形背景渲染技術(shù)，通過計(jì)算視線與虛擬球面的交點(diǎn)生成遠(yuǎn)景內(nèi)容，解決了傳統(tǒng)方法遠(yuǎn)景模糊的缺陷。整個(gè)過程如同精密的工業(yè)生產(chǎn)線，每個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)。

測(cè)試數(shù)據(jù)充分驗(yàn)證了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在涵蓋室內(nèi)、戶外、特寫及城市場(chǎng)景的25個(gè)測(cè)試集中，新技術(shù)在圖像質(zhì)量、存儲(chǔ)效率和渲染速度三個(gè)維度均表現(xiàn)優(yōu)異。特別是在處理大規(guī)模城市場(chǎng)景時(shí)，傳統(tǒng)方法需要數(shù)千MB存儲(chǔ)且速度下降，而HyRF技術(shù)僅需幾百M(fèi)B就能保持流暢渲染，為自動(dòng)駕駛、數(shù)字孿生等應(yīng)用開辟了新可能。

消融實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示了技術(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。當(dāng)移除雙重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)，物體邊緣會(huì)出現(xiàn)明顯空洞；取消背景渲染模塊會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)景模糊；關(guān)閉預(yù)篩選功能則使渲染速度下降75%。這些對(duì)比驗(yàn)證了每個(gè)組件的必要性，也證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。

對(duì)于普通用戶而言，這項(xiàng)技術(shù)將帶來直觀的體驗(yàn)升級(jí)。未來在移動(dòng)設(shè)備上觀看3D內(nèi)容時(shí)，無需擔(dān)心存儲(chǔ)空間不足或設(shè)備性能不夠，高質(zhì)量3D體驗(yàn)將變得觸手可及。內(nèi)容創(chuàng)作者也能以更低的成本制作更精細(xì)的作品，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲開發(fā)、影視制作等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。該研究的完整技術(shù)細(xì)節(jié)已通過論文編號(hào)arXiv:2509.17083v2公開，供全球科研人員參考驗(yàn)證。