Прорыв в 3D-графике: Метод 3D Gaussian Splatting (3DGS)

Написать нам на e-mail:

info@ngcm.ru

Написать

на WhatsApp

Заказать

демо-показ

Получить

консультацию эксперта

Добрый день, уважаемые посетители сайта НГК!

В мире компьютерной графики и 3D-моделирования технологии стремительно развиваются, и одной из самых инновационных методик стала 3D Gaussian Splatting.

Снимок экрана 2025-02-26 123438.png

Эта методика, нашедшая применение в различных областях, включая компьютерную графику, визуализацию данных и расширенную реальность (XR), значительно превосходит существующие подходы по ряду критериев.

Что такое 3D Gaussian Splatting?

3D Gaussian Splatting — это технология, базирующаяся на представлении объектов с помощью гауссовых функций в трёхмерном пространстве. Эти функции позволяют сохранять ключевые свойства сцены, такие как непрерывность и сглаживание, и преобразовывать несколько изображений или видеоматериалов в высококачественные визуализации в реальном времени.

Как эта технология реализуется?

Путем последовательных итераций алгоритм подирает наиболее оптимизированную модель:

Итерация 100 – 214,127 сплатов:

Итерация 1000– 408,957 сплатов:

Итерация 3000– 2,599,683 сплатов:

Итерация 7000– 5,301,059 сплатов:

Итерация 15000– 7,199,072 сплатов:

Итерация 30000– 7,925,185 сплатов:

3DGS и исходное фото:

Основные преимущества и техника
Снимок экрана 2025-02-26 124650.png

Одним из ключевых преимуществ Gaussian Splatting является её способность создавать сцены в реальном времени. В отличие от Neural Radiance Fields (NeRFs), которые требуют около 10 секунд на кадр, Gaussian Splatting достигает 100 кадров в секунду. Это открывает новые перспективы для приложений и игр, где каждая миллисекунда на счету.

Gaussian Splatting сочетает классические методы компьютерной графики и современные алгоритмы глубокого обучения, представляя сцены в виде эллипсоидальных сплайнов или гауссианов. Это не только ускоряет процесс, но и повышает гибкость работы.

Реалистичность и редактирование

Использование сферических гармоник для отображения зависимых от угла обзора эффектов и освещения позволяет достигать невероятно фотореалистичных изображений. Более того, метод поддерживает 3D-редактирование, что значительно упрощает процесс изменения сцены по сравнению с NeRFs.

Визуализация радиационных полей

Gaussian Splatting применяется для визуализации радиационных полей, предлагая новый подход к обработке и отображению сложных данных. По сравнению с традиционными методами, он обеспечивает более гладкие и детализированные изображения, открывая новые возможности для научных и промышленных приложений.

Значимость для XR и технические детали

С введением 3D Gaussian Splatting, технологии XR получили новый импульс к развитию. Компании, такие как Unity и Unreal, начали интегрировать этот метод в свои платформы, расширяя возможности взаимодействия пользователей с виртуальными мирами.

Процесс начинается с создания точечного облака, после чего гауссианы оптимизируются для соответствия оригинальным изображениям. Сферические гармоники используются для моделирования цвета и освещения, а итеративная оптимизация обеспечивает адаптивный контроль плотности гауссианов.

Использование в движке Unreal, Unity и в WEB для отделов безопасности

Фотореалистичные модели 3DGS легко могут быть использованы в движке UNREAL, Unity или веб просмотрщике при помощи SDK производителя.

Таким образом можно эффективно симулировать чрезвычайные ситуации для отделов безопасности на реальных объектах вашего предприятия. Можно создавать симуляторы пожара, задымления, землятресения, наводнения и т.д

Также можно проводить обучение персонала быстрее и продуктивнее в виртуальных мирах Unreal и Unity.

Лень разбираться самим? Напишите нам, мы вам все подробно расскажем о возможностях применения моделей 3D Gaussian Splatting .

Заключение

3D Gaussian Splatting — это мощный инструмент для создания и визуализации трёхмерных пространств. Его применение открывает новые горизонты в обработке графики и данных, делая сцены более реалистичными и детализированными. В ближайшие годы мы можем ожидать дальнейшего развития и интеграции этой технологии в различные отрасли, от игр до инженерии.

Снимок экрана 2025-02-26 124133.png

Если вы интересуетесь фотограмметрией, VFX, 3DGS, тогда вас наверняка заинтересуют возможности SLAM сканера Lixel K1 (со встроенными 48 МП камерами), Lixel L2 (с внешней камерой insta360), L2pro (со встроенными 48 МП камерами) и программы Lixel CyberColor Studio (использует 3D Gaussian Splatting).

Понравилась наша статья? Читайте другие статьи в нашем блоге!