From 2824f796dc0843df4beb7a57293e56fa78c5ebf0 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: dengnianchen <dengnianchen@sjtu.edu.cn>
Date: Mon, 6 Dec 2021 13:33:38 +0800
Subject: [PATCH] sync
---
.vscode/launch.json | 15 +-
configs/snerf_voxels+ls+f32.json | 21 +
model/base.py | 2 +-
model/nerf.py | 24 +-
model/snerf_advance_x.py | 12 +-
model/snerf_x.py | 16 +-
modules/space.py | 117 +-
test.ipynb | 120 +
test.py | 2 +-
test.txt | 1048576 +++++++++++++++++++++++++++
test1.txt | 3455 +
train.py | 7 +-
train/__init__.py | 2 +-
train/base.py | 6 +-
train/train_with_space.py | 47 +-
utils/misc.py | 9 +-
utils/voxels.py | 32 +-
17 files changed, 1052305 insertions(+), 158 deletions(-)
create mode 100644 configs/snerf_voxels+ls+f32.json
create mode 100644 test.ipynb
create mode 100644 test.txt
create mode 100644 test1.txt
diff --git a/.vscode/launch.json b/.vscode/launch.json
index 70285a7..374d5e4 100644
--- a/.vscode/launch.json
+++ b/.vscode/launch.json
@@ -24,14 +24,19 @@
"program": "train.py",
"args": [
//"-c",
- //"snerf_voxels",
- "/home/dengnc/dvs/data/__new/barbershop_fovea_r360x80_t0.6/_nets/train_t0.3/snerfadvx_voxels_x4/checkpoint_10.tar",
+ //"snerf_voxels+ls+f32",
+ "/data1/dnc/dvs/data/__nerf/room/_nets/train/snerf_voxels+ls+f32/checkpoint_1.tar",
"--prune",
- "100",
+ "1",
"--split",
- "100"
- //"data/__new/barbershop_fovea_r360x80_t0.6/train_t0.3.json"
+ "1",
+ "-e",
+ "100",
+ "--views",
+ "5",
+ //"data/__nerf/room/train.json"
],
+ "justMyCode": false,
"console": "integratedTerminal"
},
{
diff --git a/configs/snerf_voxels+ls+f32.json b/configs/snerf_voxels+ls+f32.json
new file mode 100644
index 0000000..60d1946
--- /dev/null
+++ b/configs/snerf_voxels+ls+f32.json
@@ -0,0 +1,21 @@
+{
+ "model": "SNeRF",
+ "args": {
+ "color": "rgb",
+ "n_pot_encode": 10,
+ "n_dir_encode": 4,
+ "fc_params": {
+ "nf": 256,
+ "n_layers": 8,
+ "activation": "relu",
+ "skips": [ 4 ]
+ },
+ "n_featdim": 32,
+ "space": "voxels",
+ "steps": [4, 16, 8],
+ "n_samples": 16,
+ "perturb_sample": true,
+ "density_regularization_weight": 1e-4,
+ "density_regularization_scale": 1e4
+ }
+}
\ No newline at end of file
diff --git a/model/base.py b/model/base.py
index 324ad93..6648cd5 100644
--- a/model/base.py
+++ b/model/base.py
@@ -16,7 +16,7 @@ class BaseModelMeta(type):
class BaseModel(nn.Module, metaclass=BaseModelMeta):
- trainer = "Train"
+ TrainerClass = "Train"
@property
def args(self):
diff --git a/model/nerf.py b/model/nerf.py
index 35adb39..4dda3bf 100644
--- a/model/nerf.py
+++ b/model/nerf.py
@@ -10,7 +10,7 @@ from utils.misc import masked_scatter
class NeRF(BaseModel):
- trainer = "TrainWithSpace"
+ TrainerClass = "TrainWithSpace"
SamplerClass = Sampler
RendererClass = VolumnRenderer
@@ -124,21 +124,11 @@ class NeRF(BaseModel):
return self.pot_encoder(x)
def encode_d(self, samples: Samples) -> torch.Tensor:
- return self.dir_encoder(samples.dirs) if self.dir_encoder is not None else None
+ return self.dir_encoder(samples.dirs) if self.dir_encoder else None
@torch.no_grad()
- def get_scores(self, sampled_points: torch.Tensor, sampled_voxel_indices: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
- densities = self.render(Samples(sampled_points, None, None, None, sampled_voxel_indices),
- 'density')
- return 1 - (-densities).exp()
-
- @torch.no_grad()
- def pruning(self, threshold: float = 0.5, train_stats=False):
- return self.space.pruning(self.get_scores, threshold, train_stats)
-
- @torch.no_grad()
- def splitting(self):
- ret = self.space.splitting()
+ def split(self):
+ ret = self.space.split()
if 'n_samples' in self.args0:
self.args0['n_samples'] *= 2
if 'voxel_size' in self.args0:
@@ -149,12 +139,10 @@ class NeRF(BaseModel):
if 'sample_step' in self.args0:
self.args0['sample_step'] /= 2
self.sampler = self.SamplerClass(**self.args)
+ if self.args.get('n_featdim') and hasattr(self, "trainer"):
+ self.trainer.reset_optimizer()
return ret
- @torch.no_grad()
- def double_samples(self):
- pass
-
@perf
def forward(self, rays_o: torch.Tensor, rays_d: torch.Tensor, *,
extra_outputs: List[str] = [], **kwargs) -> torch.Tensor:
diff --git a/model/snerf_advance_x.py b/model/snerf_advance_x.py
index de2d71c..5ac804d 100644
--- a/model/snerf_advance_x.py
+++ b/model/snerf_advance_x.py
@@ -40,16 +40,8 @@ class SNeRFAdvanceX(SNeRFAdvance):
return self.cores[chunk_id](x, d, outputs, **extras)
@torch.no_grad()
- def get_scores(self, sampled_points: torch.Tensor, sampled_voxel_indices: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
- raise NotImplementedError()
-
- @torch.no_grad()
- def pruning(self, threshold: float = 0.5, train_stats=False):
- raise NotImplementedError()
-
- @torch.no_grad()
- def splitting(self):
- ret = super().splitting()
+ def split(self):
+ ret = super().split()
k = self.args["n_samples"] // self.space.steps[0].item()
net_samples = [val * k for val in self.space.balance_cut(0, len(self.cores))]
if len(net_samples) != len(self.cores):
diff --git a/model/snerf_x.py b/model/snerf_x.py
index 64bfcf9..3408842 100644
--- a/model/snerf_x.py
+++ b/model/snerf_x.py
@@ -4,10 +4,6 @@ from .snerf import *
class SNeRFX(SNeRF):
- trainer = "TrainWithSpace"
- SamplerClass = SphericalSampler
- RendererClass = VolumnRenderer
-
def __init__(self, args0: dict, args1: dict = {}):
"""
Initialize a multi-sphere-layer net
@@ -42,16 +38,8 @@ class SNeRFX(SNeRF):
return self.cores[chunk_id](x, d, outputs)
@torch.no_grad()
- def get_scores(self, sampled_points: torch.Tensor, sampled_voxel_indices: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
- raise NotImplementedError()
-
- @torch.no_grad()
- def pruning(self, threshold: float = 0.5, train_stats=False):
- raise NotImplementedError()
-
- @torch.no_grad()
- def splitting(self):
- ret = super().splitting()
+ def split(self):
+ ret = super().split()
k = self.args["n_samples"] // self.space.steps[0].item()
net_samples = [
val * k for val in self.space.balance_cut(0, len(self.cores))
diff --git a/modules/space.py b/modules/space.py
index 26dac98..46fcf49 100644
--- a/modules/space.py
+++ b/modules/space.py
@@ -1,9 +1,6 @@
-from math import ceil
import torch
-import numpy as np
-from typing import List, NoReturn, Tuple, Union
+from typing import List, Tuple, Union
from torch import nn
-from plyfile import PlyData, PlyElement
from utils.geometry import *
from utils.constants import *
@@ -73,11 +70,11 @@ class Space(nn.Module):
return voxel_indices
@torch.no_grad()
- def pruning(self, score_fn, threshold: float = 0.5, train_stats=False):
+ def prune(self, keeps: torch.Tensor) -> Tuple[int, int]:
raise NotImplementedError()
@torch.no_grad()
- def splitting(self):
+ def split(self):
raise NotImplementedError()
@@ -108,7 +105,7 @@ class Voxels(Space):
return self.voxels.size(0)
@property
- def n_corner(self) -> int:
+ def n_corners(self) -> int:
"""`int` Number of corners"""
return self.corners.size(0)
@@ -145,12 +142,18 @@ class Voxels(Space):
:param n_dims `int`: embedding dimension
:return `Embedding(n_corners, n_dims)`: new embedding on voxel corners
"""
- name = f'emb_{name}'
- self.add_module(name, torch.nn.Embedding(self.n_corners.item(), n_dims))
- return self.__getattr__(name)
+ if self.get_embedding(name) is not None:
+ raise KeyError(f"Embedding '{name}' already existed")
+ emb = torch.nn.Embedding(self.n_corners, n_dims, device=self.device)
+ setattr(self, f'emb_{name}', emb)
+ return emb
def get_embedding(self, name: str = 'default') -> torch.nn.Embedding:
- return getattr(self, f'emb_{name}')
+ return getattr(self, f'emb_{name}', None)
+
+ def set_embedding(self, weight: torch.Tensor, name: str = 'default'):
+ emb = torch.nn.Embedding(*weight.shape, _weight=weight, device=self.device)
+ setattr(self, f'emb_{name}', emb)
def extract_embedding(self, pts: torch.Tensor, voxel_indices: torch.Tensor,
name: str = 'default') -> torch.Tensor:
@@ -167,9 +170,8 @@ class Voxels(Space):
raise KeyError(f"Embedding '{name}' doesn't exist")
voxels = self.voxels[voxel_indices] # (N, 3)
corner_indices = self.corner_indices[voxel_indices] # (N, 8)
- p = (pts - voxels) / self.voxel_size + 0.5 # (N, 3) normed-coords in voxel
- features = emb(corner_indices).reshape(pts.size(0), 8, -1) # (N, 8, X)
- return trilinear_interp(p, features)
+ p = (pts - voxels) / self.voxel_size + .5 # (N, 3) normed-coords in voxel
+ return trilinear_interp(p, emb(corner_indices))
@perf
def ray_intersect(self, rays_o: torch.Tensor, rays_d: torch.Tensor, n_max_hits: int) -> Intersections:
@@ -220,17 +222,34 @@ class Voxels(Space):
return voxel_indices
@torch.no_grad()
- def splitting(self) -> None:
+ def split(self) -> None:
"""
Split voxels into smaller voxels with half size.
"""
- n_voxels_before = self.n_voxels
- self.steps *= 2
- self.voxels = split_voxels(self.voxels, self.voxel_size, 2, align_border=False)\
+ new_steps = self.steps * 2
+ new_voxels = split_voxels(self.voxels, self.voxel_size, 2, align_border=False)\
.reshape(-1, 3)
- self._update_corners()
+ new_corners, new_corner_indices = get_corners(new_voxels, self.bbox, new_steps)
+
+ # Calculate new embeddings through trilinear interpolation
+ grid_indices_of_new_corners = to_flat_indices(
+ to_grid_coords(new_corners, self.bbox, steps=self.steps).min(self.steps - 1),
+ self.steps)
+ voxel_indices_of_new_corners = self.voxel_indices_in_grid[grid_indices_of_new_corners]
+ for name, _ in self.named_modules():
+ if not name.startswith("emb_"):
+ continue
+ new_emb_weight = self.extract_embedding(new_corners, voxel_indices_of_new_corners,
+ name=name[4:])
+ self.set_embedding(new_emb_weight, name=name[4:])
+
+ # Apply new tensors
+ self.steps = new_steps
+ self.voxels = new_voxels
+ self.corners = new_corners
+ self.corner_indices = new_corner_indices
self._update_voxel_indices_in_grid()
- return n_voxels_before, self.n_voxels
+ return self.n_voxels // 8, self.n_voxels
@torch.no_grad()
def prune(self, keeps: torch.Tensor) -> Tuple[int, int]:
@@ -239,11 +258,6 @@ class Voxels(Space):
self._update_voxel_indices_in_grid()
return keeps.size(0), keeps.sum().item()
- @torch.no_grad()
- def pruning(self, score_fn, threshold: float = 0.5) -> None:
- scores = self._get_scores(score_fn, lambda x: torch.max(x, -1)[0]) # (M)
- return self.prune(scores > threshold)
-
def n_voxels_along_dim(self, dim: int) -> torch.Tensor:
sum_dims = [val for val in range(self.dims) if val != dim]
return self.voxel_indices_in_grid.reshape(*self.steps).ne(-1).sum(sum_dims)
@@ -261,39 +275,30 @@ class Voxels(Space):
part = int(cdf[i]) + 1
return bins
- def sample(self, bits: int, perturb: bool = False) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]:
- sampled_xyz = split_voxels(self.voxels, self.voxel_size, bits)
- sampled_idx = torch.arange(self.n_voxels, device=self.device)[:, None].expand(
- *sampled_xyz.shape[:2])
- sampled_xyz, sampled_idx = sampled_xyz.reshape(-1, 3), sampled_idx.flatten()
+ def sample(self, S: int, perturb: bool = False, include_border: bool = True) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]:
+ """
+ For each voxel, sample `S^3` points uniformly, with small perturb if `perturb` is `True`.
+
+ When `perturb` is `False`, `include_border` can specify whether to sample points from border to border or at centers of sub-voxels.
+ When `perturb` is `True`, points are sampled at centers of sub-voxels, then applying a random offset in sub-voxels.
- @torch.no_grad()
- def _get_scores(self, score_fn, reduce_fn=None, bits=16) -> torch.Tensor:
- def get_scores_once(pts, idxs):
- scores = score_fn(pts, idxs).reshape(-1, bits ** 3) # (B, P)
- if reduce_fn is not None:
- scores = reduce_fn(scores) # (B[, ...])
- return scores
-
- sampled_xyz, sampled_idx = self.sample(bits)
- chunk_size = 64
- return torch.cat([
- get_scores_once(sampled_xyz[i:i + chunk_size], sampled_idx[i:i + chunk_size])
- for i in range(0, self.voxels.size(0), chunk_size)
- ], 0) # (M[, ...])
+ :param S `int`: number of samples along each dim
+ :param perturb `bool?`: whether perturb samples, defaults to `False`
+ :param include_border `bool?`: whether include border, defaults to `True`
+ :return `Tensor(N*S^3, 3)`: sampled points
+ :return `Tensor(N*S^3)`: voxel indices of sampled points
+ """
+ pts = split_voxels(self.voxels, self.voxel_size, S,
+ align_border=not perturb and include_border) # (N, X, D)
+ voxel_indices = torch.arange(self.n_voxels, device=self.device)[:, None]\
+ .expand(*pts.shape[:-1]) # (N) -> (N, X)
+ if perturb:
+ pts += (torch.rand_like(pts) - .5) * self.voxel_size / S
+ return pts.reshape(-1, 3), voxel_indices.flatten()
def _ray_intersect(self, rays_o: torch.Tensor, rays_d: torch.Tensor, n_max_hits: int) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor, torch.Tensor]:
return aabb_ray_intersect(self.voxel_size, n_max_hits, self.voxels, rays_o, rays_d)
-
- def _update_corners(self):
- """
- Update voxel corners.
- """
- corners, corner_indices = get_corners(self.voxels, self.bbox, self.steps)
- self.register_buffer("corners", corners)
- self.register_buffer("corner_indices", corner_indices)
-
def _update_voxel_indices_in_grid(self):
"""
Update voxel indices in grid.
@@ -314,7 +319,7 @@ class Voxels(Space):
# Handle embeddings
for name, module in self.named_modules():
if name.startswith('emb_'):
- setattr(self, name, torch.nn.Embedding(self.n_corners.item(), module.embedding_dim))
+ setattr(self, name, torch.nn.Embedding(self.n_corners, module.embedding_dim))
class Octree(Voxels):
@@ -339,8 +344,8 @@ class Octree(Voxels):
return octree_ray_intersect(self.voxel_size, n_max_hits, nodes, tree, rays_o, rays_d)
@torch.no_grad()
- def splitting(self):
- ret = super().splitting()
+ def split(self):
+ ret = super().split()
self.clear()
return ret
diff --git a/test.ipynb b/test.ipynb
new file mode 100644
index 0000000..c53acfd
--- /dev/null
+++ b/test.ipynb
@@ -0,0 +1,120 @@
+{
+ "cells": [
+ {
+ "cell_type": "code",
+ "execution_count": 26,
+ "metadata": {},
+ "outputs": [],
+ "source": [
+ "import torch\n",
+ "from utils.voxels import *\n",
+ "\n",
+ "bbox, steps = torch.tensor([[-2, -3.14159, 1], [2, 3.14159, 0]]), torch.tensor([2, 3, 3])\n",
+ "voxel_size = (bbox[1] - bbox[0]) / steps\n",
+ "voxels = init_voxels(bbox, steps)\n",
+ "corners, corner_indices = get_corners(voxels, bbox, steps)\n",
+ "voxel_indices_in_grid = torch.arange(voxels.shape[0])\n",
+ "emb = torch.nn.Embedding(corners.shape[0], 3, _weight=corners)"
+ ]
+ },
+ {
+ "cell_type": "code",
+ "execution_count": 27,
+ "metadata": {},
+ "outputs": [
+ {
+ "name": "stdout",
+ "output_type": "stream",
+ "text": [
+ "torch.Size([11, 3]) tensor([ 0, -1, -1, 1, -1, -1, 2, 3, 4, -1, 5, 6, -1, 7, 8, -1, 9, 10])\n"
+ ]
+ }
+ ],
+ "source": [
+ "keeps = torch.tensor([True]*18)\n",
+ "keeps[torch.tensor([1,2,4,5,9,12,15])] = False\n",
+ "voxels = voxels[keeps]\n",
+ "corner_indices = corner_indices[keeps]\n",
+ "grid_indices, _ = to_grid_indices(voxels, bbox, steps=steps)\n",
+ "voxel_indices_in_grid = grid_indices.new_full([steps.prod().item()], -1)\n",
+ "voxel_indices_in_grid[grid_indices] = torch.arange(voxels.shape[0])\n",
+ "print(voxels.shape, voxel_indices_in_grid)"
+ ]
+ },
+ {
+ "cell_type": "code",
+ "execution_count": 28,
+ "metadata": {},
+ "outputs": [
+ {
+ "name": "stdout",
+ "output_type": "stream",
+ "text": [
+ "torch.Size([88, 3]) torch.Size([185, 3]) torch.Size([88, 8])\n"
+ ]
+ }
+ ],
+ "source": [
+ "new_voxels = split_voxels(voxels, (bbox[1] - bbox[0]) / steps, 2, align_border=False).reshape(-1, 3)\n",
+ "new_corners, new_corner_indices = get_corners(new_voxels, bbox, steps * 2)\n",
+ "print(new_voxels.shape, new_corners.shape, new_corner_indices.shape)"
+ ]
+ },
+ {
+ "cell_type": "code",
+ "execution_count": 30,
+ "metadata": {},
+ "outputs": [
+ {
+ "name": "stdout",
+ "output_type": "stream",
+ "text": [
+ "tensor([ 0, 0, -1, 0, 0, -1, 1, 1, -1, 1, 1, -1, 2, 2, 3, 3, 4, 4,\n",
+ " 4, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 0, 0, -1,\n",
+ " 0, 0, -1, 1, 1, -1, 1, 1, -1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 2, 2,\n",
+ " 3, 3, 4, 4, 4, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, -1, -1, 5, 5, 6, 6,\n",
+ " 6, -1, -1, 5, 5, 6, 6, 6, -1, -1, 7, 7, 8, 8, 8, -1, -1, 7,\n",
+ " 7, 8, 8, 8, -1, -1, 9, 9, 10, 10, 10, -1, -1, 9, 9, 10, 10, 10,\n",
+ " -1, -1, 9, 9, 10, 10, 10, 5, 5, 6, 6, 6, 5, 5, 6, 6, 6, 7,\n",
+ " 7, 8, 8, 8, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10, 9, 9, 10, 10,\n",
+ " 10, 9, 9, 10, 10, 10, 5, 5, 6, 6, 6, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7,\n",
+ " 8, 8, 8, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10, 9, 9, 10, 10, 10,\n",
+ " 9, 9, 10, 10, 10])\n",
+ "tensor(0)\n"
+ ]
+ }
+ ],
+ "source": [
+ "voxel_indices_of_new_corner = voxel_indices_in_grid[to_flat_indices(to_grid_coords(new_corners, bbox, steps=steps).min(steps - 1), steps)]\n",
+ "print(voxel_indices_of_new_corner)\n",
+ "p_of_new_corners = (new_corners - voxels[voxel_indices_of_new_corner]) / voxel_size + .5\n",
+ "print(((new_corners - trilinear_interp(p_of_new_corners, emb(corner_indices[voxel_indices_of_new_corner]))) > 1e-6).sum())"
+ ]
+ }
+ ],
+ "metadata": {
+ "interpreter": {
+ "hash": "08b118544df3cb8970a671e5837a88fd458f4d4c799ef1fb2709465a22a45b92"
+ },
+ "kernelspec": {
+ "display_name": "Python 3.9.5 64-bit ('base': conda)",
+ "language": "python",
+ "name": "python3"
+ },
+ "language_info": {
+ "codemirror_mode": {
+ "name": "ipython",
+ "version": 3
+ },
+ "file_extension": ".py",
+ "mimetype": "text/x-python",
+ "name": "python",
+ "nbconvert_exporter": "python",
+ "pygments_lexer": "ipython3",
+ "version": "3.9.5"
+ },
+ "orig_nbformat": 4
+ },
+ "nbformat": 4,
+ "nbformat_minor": 2
+}
diff --git a/test.py b/test.py
index eab0340..8ebf26f 100644
--- a/test.py
+++ b/test.py
@@ -38,7 +38,7 @@ from data.loader import DataLoader
from utils.constants import HUGE_FLOAT
-RAYS_PER_BATCH = 2 ** 14
+RAYS_PER_BATCH = 2 ** 12
DATA_LOADER_CHUNK_SIZE = 1e8
diff --git a/test.txt b/test.txt
new file mode 100644
index 0000000..db27a5e
--- /dev/null
+++ b/test.txt
@@ -0,0 +1,1048576 @@
+Gene ID
+A0A1B1W4U8; ath:ArthCp030
+Q85B88
+A8MRV6; ath:AT4G28520; C0Z2B9; Q41905; Q41913; Q42181; Q56YY3; Q8RX74; Q96318
+A0A5S9YFS8
+A0A5S9X620; A0A654F1P8; ath:AT2G39730
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+AT2G03630
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+AT4G27510
+AT1G59600
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+AT4G29720
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+AT3G27180
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+AT4G23530
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+AT2G25770
+AT5G57815
+AT5G11960
+AT2G36360
+AT2G33610
diff --git a/train.py b/train.py
index 6792a3e..f8133bf 100644
--- a/train.py
+++ b/train.py
@@ -13,8 +13,9 @@ from data.loader import DataLoader
from utils.misc import list_epochs, print_and_log
-RAYS_PER_BATCH = 2 ** 16
+RAYS_PER_BATCH = 2 ** 12
DATA_LOADER_CHUNK_SIZE = 1e8
+root_dir = Path.cwd()
parser = argparse.ArgumentParser()
@@ -68,7 +69,7 @@ if args.mdl_path:
model_args = model.args
else:
# Create model from specified configuration
- with Path(f'{sys.path[0]}/configs/{args.config}.json').open() as fp:
+ with Path(f'{root_dir}/configs/{args.config}.json').open() as fp:
config = json.load(fp)
model_name = args.config
model_class = config['model']
@@ -76,7 +77,7 @@ else:
model_args['bbox'] = dataset.bbox
model_args['depth_range'] = dataset.depth_range
model, states = mdl.create(model_class, model_args), None
-model.to(device.default()).train()
+model.to(device.default())
run_dir = Path(f"_nets/{dataset.name}/{model_name}")
run_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
diff --git a/train/__init__.py b/train/__init__.py
index bb0a4bc..3159721 100644
--- a/train/__init__.py
+++ b/train/__init__.py
@@ -22,5 +22,5 @@ def get_class(class_name: str) -> type:
def get_trainer(model: BaseModel, **kwargs) -> base.Train:
- train_class = get_class(model.trainer)
+ train_class = get_class(model.TrainerClass)
return train_class(model, **kwargs)
diff --git a/train/base.py b/train/base.py
index 78dd048..41389e8 100644
--- a/train/base.py
+++ b/train/base.py
@@ -42,8 +42,9 @@ class Train(object, metaclass=BaseTrainMeta):
self.iters = 0
self.run_dir = run_dir
+ self.model.trainer = self
self.model.train()
- self.optimizer = torch.optim.Adam(self.model.parameters(), lr=5e-4)
+ self.reset_optimizer()
if states:
if 'epoch' in states:
@@ -58,6 +59,9 @@ class Train(object, metaclass=BaseTrainMeta):
if self.perf_mode:
enable_perf()
+ def reset_optimizer(self):
+ self.optimizer = torch.optim.Adam(self.model.parameters(), lr=5e-4)
+
def train(self, data_loader: DataLoader, max_epochs: int):
self.data_loader = data_loader
self.iters_per_epoch = self.perf_frames or len(data_loader)
diff --git a/train/train_with_space.py b/train/train_with_space.py
index 4d236da..10c1a13 100644
--- a/train/train_with_space.py
+++ b/train/train_with_space.py
@@ -20,18 +20,15 @@ class TrainWithSpace(Train):
if self.splitting_loop == 1 or self.epoch % self.splitting_loop == 1:
try:
with torch.no_grad():
- before, after = self.model.splitting()
- print_and_log(
- f"Splitting done. # of voxels before: {before}, after: {after}")
+ before, after = self.model.split()
+ print_and_log(f"Splitting done: {before} -> {after}")
except NotImplementedError:
print_and_log(
"Note: The space does not support splitting operation. Just skip it.")
if self.pruning_loop == 1 or self.epoch % self.pruning_loop == 1:
try:
with torch.no_grad():
- #before, after = self.model.pruning()
- # print(f"Pruning by voxel densities done. # of voxels before: {before}, after: {after}")
- # self._prune_inner_voxels()
+ # self._prune_voxels_by_densities()
self._prune_voxels_by_weights()
except NotImplementedError:
print_and_log(
@@ -39,26 +36,26 @@ class TrainWithSpace(Train):
super()._train_epoch()
- def _prune_inner_voxels(self):
+ def _prune_voxels_by_densities(self):
space: Voxels = self.model.space
- voxel_access_counts = torch.zeros(space.n_voxels, dtype=torch.long,
- device=space.voxels.device)
- iters_in_epoch = 0
- batch_size = self.data_loader.batch_size
- self.data_loader.batch_size = 2 ** 14
- for _, rays_o, rays_d, _ in self.data_loader:
- self.model(rays_o, rays_d,
- raymarching_early_stop_tolerance=0.01,
- raymarching_chunk_size_or_sections=[1],
- perturb_sample=False,
- voxel_access_counts=voxel_access_counts,
- voxel_access_tolerance=0)
- iters_in_epoch += 1
- percent = iters_in_epoch / len(self.data_loader) * 100
- sys.stdout.write(f'Pruning inner voxels...{percent:.1f}% \r')
- self.data_loader.batch_size = batch_size
- before, after = space.prune(voxel_access_counts > 0)
- print(f"Prune inner voxels: {before} -> {after}")
+ threshold = .5
+ bits = 16
+
+ @torch.no_grad()
+ def get_scores(sampled_points: torch.Tensor, sampled_voxel_indices: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
+ densities = self.model.render(
+ Samples(sampled_points, None, None, None, sampled_voxel_indices),
+ 'density')
+ return 1 - (-densities).exp()
+
+ sampled_xyz, sampled_idx = space.sample(bits)
+ chunk_size = 64
+ scores = torch.cat([
+ torch.max(get_scores(sampled_xyz[i:i + chunk_size], sampled_idx[i:i + chunk_size])
+ .reshape(-1, bits ** 3), -1)[0]
+ for i in range(0, self.voxels.size(0), chunk_size)
+ ], 0) # (M[, ...])
+ return space.prune(scores > threshold)
def _prune_voxels_by_weights(self):
space: Voxels = self.model.space
diff --git a/utils/misc.py b/utils/misc.py
index e6f49fe..2d5b5a2 100644
--- a/utils/misc.py
+++ b/utils/misc.py
@@ -57,10 +57,11 @@ def meshgrid(*size: int, normalize: bool = False, swap_dim: bool = False) -> tor
"""
if len(size) == 1:
size = (size[0], size[0])
- y, x = torch.meshgrid(torch.arange(0, size[0]), torch.arange(0, size[1]))
- if swap_dim:
- return torch.stack([y / (size[0] - 1.), x / (size[1] - 1.)], 2) if normalize else torch.stack([y, x], 2)
- return torch.stack([x / (size[1] - 1.), y / (size[0] - 1.)], 2) if normalize else torch.stack([x, y], 2)
+ y, x = torch.meshgrid(torch.arange(size[0]), torch.arange(size[1]), indexing='ij')
+ if normalize:
+ x.div_(size[1] - 1.)
+ y.div_(size[0] - 1.)
+ return torch.stack([y, x], 2) if swap_dim else torch.stack([x, y], 2)
def get_angle(x: torch.Tensor, y: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
diff --git a/utils/voxels.py b/utils/voxels.py
index 824f2de..c24e999 100644
--- a/utils/voxels.py
+++ b/utils/voxels.py
@@ -13,6 +13,13 @@ def get_grid_steps(bbox: torch.Tensor, step_size: Union[torch.Tensor, float]) ->
return ((bbox[1] - bbox[0]) / step_size).ceil().long()
+def to_flat_indices(grid_coords: torch.Tensor, steps: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
+ indices = grid_coords[..., 0]
+ for i in range(1, grid_coords.shape[-1]):
+ indices = indices * steps[i] + grid_coords[..., i]
+ return indices
+
+
def to_grid_coords(pts: torch.Tensor, bbox: torch.Tensor, *,
step_size: Union[torch.Tensor, float] = None,
steps: torch.Tensor = None) -> torch.Tensor:
@@ -55,20 +62,7 @@ def to_grid_indices(pts: torch.Tensor, bbox: torch.Tensor, *,
steps = get_grid_steps(bbox, step_size) # (D)
grid_coords = to_grid_coords(pts, bbox, step_size=step_size, steps=steps) # (N..., D)
outside_mask = torch.logical_or(grid_coords < 0, grid_coords >= steps).any(-1) # (N...)
- if pts.size(-1) == 1:
- grid_indices = grid_coords[..., 0]
- elif pts.size(-1) == 2:
- grid_indices = grid_coords[..., 0] * steps[1] + grid_coords[..., 1]
- elif pts.size(-1) == 3:
- grid_indices = grid_coords[..., 0] * steps[1] * steps[2] \
- + grid_coords[..., 1] * steps[2] + grid_coords[..., 2]
- elif pts.size(-1) == 4:
- grid_indices = grid_coords[..., 0] * steps[1] * steps[2] * steps[3] \
- + grid_coords[..., 1] * steps[2] * steps[3] \
- + grid_coords[..., 2] * steps[3] \
- + grid_coords[..., 3]
- else:
- raise NotImplementedError("The function does not support D>4")
+ grid_indices = to_flat_indices(grid_coords, steps)
return grid_indices, outside_mask
@@ -76,7 +70,7 @@ def init_voxels(bbox: torch.Tensor, steps: torch.Tensor):
"""
Initialize voxels.
"""
- x, y, z = torch.meshgrid(*[torch.arange(steps[i]) for i in range(3)])
+ x, y, z = torch.meshgrid(*[torch.arange(steps[i]) for i in range(3)], indexing="ij")
return to_voxel_centers(torch.stack([x, y, z], -1).reshape(-1, 3), bbox, steps=steps)
@@ -96,7 +90,7 @@ def to_voxel_centers(grid_coords: torch.Tensor, bbox: torch.Tensor, *,
:param steps `Tensor(1|D)`: (optional) steps alone every dim
:return `Tensor(N..., D)`: discretized grid coordinates
"""
- grid_coords = grid_coords.float() + 0.5
+ grid_coords = grid_coords.float() + .5
if step_size is not None:
return grid_coords * step_size + bbox[0]
return grid_coords / steps * (bbox[1] - bbox[0]) + bbox[0]
@@ -121,8 +115,8 @@ def split_voxels_local(voxel_size: Union[torch.Tensor, float], n: int, align_bor
dtype = like.dtype
device = like.device
c = torch.arange(1 - n, n, 2, dtype=dtype, device=device)
- offset = torch.stack(torch.meshgrid([c] * dims), -1).flatten(0, -2) * voxel_size / 2 /\
- (n - 1 if align_border else n)
+ offset = torch.stack(torch.meshgrid([c] * dims, indexing='ij'), -1).flatten(0, -2)\
+ * voxel_size * .5 / (n - 1 if align_border else n)
return offset
@@ -144,7 +138,7 @@ def split_voxels(voxel_centers: torch.Tensor, voxel_size: Union[torch.Tensor, fl
def get_corners(voxel_centers: torch.Tensor, bbox: torch.Tensor, steps: torch.Tensor) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]:
half_voxel_size = (bbox[1] - bbox[0]) / steps * 0.5
- expand_bbox = bbox
+ expand_bbox = bbox.clone()
expand_bbox[0] -= 0.5 * half_voxel_size
expand_bbox[1] += 0.5 * half_voxel_size
double_grid_coords = to_grid_coords(voxel_centers, expand_bbox, step_size=half_voxel_size)
--
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