2025年10月21日

Gaussian Splatting 插件改进

在此次 Evergine 新版本中,我们显著增强了 Gaussian Splatting 插件,引入了多项新功能,扩展了其功能性并改善了其在引擎内的集成。

3D Gaussian Splatting 回顾

3D Gaussian Splatting 是计算机图形学中的一项先进技术,通过将点云中的点(即“splats”)投影到 3D 空间中,并对每个 splat 使用高斯函数,来创建高保真、照片级逼真的 3D 场景。该技术支持复杂的视图依赖视觉效果,超越了传统的点云渲染,能够生成动态且栩栩如生的可视化效果。

3D 空间被定义为一组高斯分布,每个高斯的参数通过机器学习计算得出。

因此,它类似于计算机图形学中的三角形光栅化,后者用于在屏幕上绘制许多三角形。然而,这里不是绘制三角形,而是使用高斯分布。

以下是一个包含 700 万个高斯 splat 的示例:

新功能

此次 Evergine 新版本为 Gaussian Splatting 插件 带来了激动人心的更新。我们添加了新功能,提升了性能,并优化了工作流程,使该工具比以往更强大、更通用。这些增强推动了插件的发展,使其成为实时 3D 可视化和高级渲染的更强大解决方案。

球谐函数支持

已添加球谐函数支持,以改善捕获的 Gaussian Splatting 场景中的光照和着色真实感。此功能使系统能够捕获并再现复杂的照明和反射效果,从而更准确地表现环境光和微妙的颜色过渡。结果是更丰富、更逼真的视觉输出。

添加点渲染组件

我们引入了 GSplatPointRenderer 组件,允许将 Gaussian Splatting 中心渲染为点。此添加提供了一种简单高效的方式来可视化 splat 的空间分布,可用于调试、快速预览或在执行完整高斯渲染之前分析底层数据结构。

Gaussian Splatting 预制件及新组件

已包含一个即用型 3D Gaussian Splatting 预制件,以简化场景设置和集成。开发者现在可以轻松地将预配置的 Gaussian Splatting 对象拖放到场景中,从而减少设置时间并确保项目间一致的默认参数。

此外,我们将功能分离为不同的组件:

  • GSplatMesh:负责加载 Gaussian Splatting 文件并创建所需资源。
  • GSplatRenderer:处理由前一个组件创建的 Gaussian Splatting 实例的渲染。
  • GSplatPointRenderer:基于来自 GSplatMesh 组件的数据,将 splat 中心渲染为点云。

使用提供的预制件时,所有这些新组件都会自动实例化。

 

性能改进与大量修复

渲染性能已显著优化,允许以更高的帧率显示更大、更复杂的 Gaussian Splatting 场景。此外,已解决多个问题以提高整体稳定性和可靠性。系统现在更加健壮,确保在不同场景下获得更流畅的性能和一致的结果。

 

开始在 Evergine 中使用 3D Gaussian Splatting 插件

1. 添加 Evergine.GaussianSplatting 插件

打开 Evergine Studio,将 Evergine.GaussianSplatting 插件添加到您的项目中。有关添加插件的说明,请参阅本指南:

 

2. 将 Splat 文件添加到项目

在 Evergine Studio 中,将受支持的 3D Gaussian Splatting 文件(.splat 或压缩的 .ply 文件)添加到您的项目:

3. 拖放 Gaussian Splatting 预制件

找到 Gaussian Splatting 预制件,位于 Dependencies > Evergine.GaussianSplatting > Prefabs > GSplatPrefab 下。

找到预制体资源后,将其拖放到场景中:

4. 设置预制体

 

在 GSplatMesh 组件中设置 SplatPath 以加载 Gaussian Splatting 场景:

如果要渲染 Gaussian Splatting 中心,请启用 GSplatPointRenderer 组件:

结论

这些改进使 Gaussian Splatting 插件更加健壮,更易于集成到 Evergine 项目中。模块化组件、预制体系统以及新增的球谐函数(Spherical Harmonics)支持简化了场景设置,能够高效可视化 splat 数据,并提升了渲染性能。总体而言,该插件为实时处理高保真 3D Gaussian Splatting 场景提供了可靠且灵活的解决方案。

David avila
作者
David Ávila
Plain Concepts Research