【スリーディーガウシアンスプラッティング】

3Dガウシアンスプラッティング とは?

最終更新:
💡 やわらかな色のにじみを重ねて、3Dの景色を描く

3Dシーンを多数のガウス分布で表し、画面へ投影して画像を作る技術。複数の写真などから位置・形状・見え方を最適化し、異なる視点の画像を描画できる。速度や品質は手法・データ・機器によって異なる。

📌 このページのポイント
3Dのにじみを、画面に重ねて描く3Dガウス位置・形・見え方画面上の画像投影重ねる複数の写真に合うよう最適化出来上がったシーンを別の視点で描画見ていない裏側が正確とは限らない
鉢植えを、やわらかな楕円の重なりで表したイメージです。3Dガウスを画面へ投影して重ね、見え方を作ります。
ひよこ ひよこ
3Dガウシアンスプラッティングは、何で景色を作るの?
ペンギン先生 ペンギン先生
多数の3Dガウス分布で、シーンの見え方を表すんだ。画面に映すと、境界がふわっとした楕円状の色のにじみになる。それらを奥行きや不透明度を考えて重ね、画像を作るよ。実際に光る雪玉が浮いているわけではなく、位置や広がりなどを持つ数学的な表現なんだ。
ひよこ ひよこ
どうやって、写真からそのにじみを作るの?
ペンギン先生 ペンギン先生
2023年の代表的な手法では、複数視点の写真から求めたカメラ情報や疎な点群を使って始めるよ。描いた画像が写真に合うように、位置、向きや大きさに相当する形状、不透明度、見る方向に応じた色などを最適化する。途中でガウスを増やしたり減らしたりする工夫もあるんだ。
ひよこ ひよこ
NeRFの進化版ということ?
ペンギン先生 ペンギン先生
同じように、撮影したシーンを別の視点から描くために使われるけれど、単純な上位版ではないよ。代表的なNeRFは空間の情報をニューラルネットなどで表し、光線上の情報を積み重ねて画像にする。3D Gaussian Splattingは、明示的なガウスを画面へ投影して重ねる設計なんだ。表現と描き方に違いがあるよ。
ひよこ ひよこ
どのパソコンでも、すぐリアルタイムで見られる?
ペンギン先生 ペンギン先生
同じ速度になるとは限らないよ。研究では特定のデータやGPUで、高品質なリアルタイム描画が示された。シーンの大きさ、ガウスの数、解像度、機器や実装で速度とメモリ使用量は変わる。最適化する時間と、出来上がったシーンを描く時間も別だね。一定のfpsや個数を、すべての場合に当てはめないでおこう。
ひよこ ひよこ
撮れていない裏側まで、正確に分かるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
正確に再現できるとは限らないよ。写真で十分に観察されていない部分には、欠けや不自然なにじみが出ることがある。視点を大きく変えたときの見え方や、細かな構造にも注意しよう。撮影条件と欲しい視点、品質やメモリの制約を合わせて考える技術で、NeRFやほかの方法を全部不要にするものではないんだ。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「3Dガウシアンスプラッティング」って出てきたら「やわらかな色のにじみを重ねて3Dの景色を描く技術」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「3D Gaussian Splatting」 = 3Dガウス分布を画面へ投影して重ねる方法
💬 Gaussianはガウス分布、Splattingは広がりを持つ点を画面に映して描くこと。やわらかなにじみの重なりを想像するとよいよ。

参考資料

← 用語集にもどる