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様々な環境で3D Gaussian Splattingを動かしてみた！

2023/12/14に公開
Unity
Unreal Engine
WebGL
Gaussian Splatting
tech

こんにちは！！Asterです！！！
この記事は、Iwaken Lab.アドベントカレンダー2023の14日目の記事です。
本日は3D Gaussian Splattingを様々な環境で動かす流れを記事にしました．
お手軽にできますので，ぜひご覧ください．

Gaussian-Splatting とは

radiance Field では，高品質なビジュアルを達成するには，訓練とレンダリングに時間がかかるニューラルネットワークが必要．
そこで，Gaussian-Splattingでは,３つの要素を導入

  • 3D gaussianでSceneを表現
    • カメラキャリブレーション時に生成される疎な点から出発し，シーンの最適化のために連続的なvolumetric radiance fieldsの望ましい特性を保持しつつ，空の空間での不要な計算を回避する3D gaussian でsceneを表現する．
  • 異方性共分散の最適化
    • 3D gaussian のインターリーブ最適化/密度制御を行い，特にSceneの正確な表現を達成するために異方性共分散を最適化する．
  • 異方性スプラッティングをサポートし，トレーシングの高速化とリアルタイムレンダリングの両方を可能にする．

1080p解像度で高品質なリアルタイム（≧30fps）のノベルビュー合成を可能になった．

本家の論文はこちらになります．
https://repo-sam.inria.fr/fungraph/3d-gaussian-splatting/

本家のgithubはこちらになります．
https://github.com/graphdeco-inria/gaussian-splatting

今回行う環境

WebGL
Unity
Unity(VFX)
Unreal Engine5
Babylon.js

今回使う3D Gaussian Splattingの学習済みモデル

学習済みモデルはこちらをDawnLoadしましょう.(1.4GB)

WebGLでの流れ

https://antimatter15.com/splat を開きましょう.
開くと次のようなwebブラウザが見えると思います。

次にダウンロードした学習済みモデルをドラッグ＆ドロップしましょう．

このように.plyファイルをドラッグ＆ドロップするだけで簡単に表示を行うことができます.
表示結果は次のようになります．

.plyファイルをドラッグ＆ドロップをするとmodel.splatファイルがダウンロードされます．
このファイルはUnity(VFX)で使用します．

Unityでの流れ

以下のソースコードがUnityで使えます．
https://github.com/aras-p/UnityGaussianSplatting

Unityでの流れは以前記事を書いたので、こちらをご覧ください。
https://zenn.dev/aster_ideatech/articles/523b4909d4e48f

Unity(VFX)での流れ

以下のソースコードでGaussian SplattingをVFXとして使用することができます．
https://github.com/keijiro/SplatVFX

UnityのVersionは2023.1.16f1です.
流れとしては，ソースコードをgithubからCloneします.

git clone https://github.com/keijiro/SplatVFX.git

次のようなVFXフォルダをUnityで開きます.

VFX Sceneを開くと次のような画面になります．

Unityでの設定方法は次の画像の流れで行います．
WebGLを使用したときに保存したSplatファイルをドラッグ＆ドロップします．

  • HierarchyからVFX オブジェクトを選択します．
  • 次にInspectorのVFX Property Binder コンポーネントのSplat Dataを先ほど入れたsplatファイルをドラッグ＆ドロップします．

    すると次の画像のようにバラ庭園のモデルが可視化されました．

この時表示が変わらないときは，VFX を入れなおしましょう．

表示が変わって，このSceneを実行すると以下のような動画になります．
https://x.com/Aster_NeRF/status/1714278149851345323?s=20

Unreal Engine5での流れ

Unreal Engine5でGaussian Splattingを可視化するPluginは空き家総研VRラボのPluginを使用します．こちらは価格が $99 (約15,000円)です．
対応バージョン 5.1 - 5.3

https://vrlab.akiya-souken.co.jp/products/threedgaussianplugin

Pluginをインストールしたら，Pluginのチェックを入れましょう．

チェックを入れたらUE5を再起動しましょう．
再起動したら，次のようと白のボタンが出てくると思います．

これをクリックして，plyファイルを選択しましょう．選択すると，インポートが始まります．

インポートが終わると次のようなフォルダとブループリントがプロジェクトに入ります．

このブループリントをドラッグ＆ドロップしましょう．

ドラッグ＆ドロップすると以下のようにバラ庭園のGaussian Splattingが表示されます．
描画が荒いのは，実行モードだと治るので，気にしないでください．

最後に

今回は様々な環境でのGaussian Splattingの可視化の流れを紹介しました．
Gaussian SplattingがUnityやUnreal Engine5で可視化できるようになったので，Gaussian Splattingを背景としたゲームが今後出て来るのではないかと思っています．
今後の技術の発展に期待しましょう．

次は、@mofuruneさんの記事になります。ぜひご期待ください！

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