Новая технология рендеринга, известная как 3D Gaussian Splatting (3DGS), обещает кардинально изменить процессы создания цифрового контента. Международная студия Visualskies в партнерстве с поставщиком беспилотных решений heliguy™ продемонстрировала эффективность гибридного подхода, объединяющего данные с дронов и наземных сканеров. Результаты показывают беспрецедентное сокращение времени и затрат на создание фотореалистичных 3D-миров, открывая новые горизонты для кинематографа, разработки игр и других отраслей, зависимых от высококачественной графики.
Прорыв в скорости и фотореализме
Технология 3D Gaussian Splatting, представленная исследователями в 2023 году, является значительным шагом вперед по сравнению с традиционной фотограмметрией и даже более новыми методами, такими как NeRF (Neural Radiance Fields). В отличие от создания полигональных сеток и наложения текстур, 3DGS представляет сцену как совокупность миллионов трехмерных эллипсоидов («сплэтов»), каждый из которых имеет свои параметры цвета, формы и прозрачности. Это позволяет достигать рендеринга в реальном времени без значительных задержек на обработку, которые были характерны для NeRF.
В ходе экспериментального проекта команда Visualskies провела сканирование исторической насосной станции в Энфилде (Великобритания). Используя комбинацию данных, полученных с воздуха с помощью корпоративного дрона DJI и с земли ручным сканером XGRIDS L2 Pro, им удалось создать высокодетализированную интерактивную 3D-модель объекта менее чем за час. Обработка и объединение данных в единую модель были завершены в тот же день.
«Для всех, кто работает в VFX, превизуализации или виртуальном производстве, это представляет собой фундаментальный сдвиг в том, как мы можем захватывать и воссоздавать реальные окружения», — заявил Джозеф Стил, директор студии Visualskies.
Сравнение с традиционными методами
Преимущества нового подхода, по данным Visualskies, очевидны при сравнении с классическими методами 3D-сканирования:
| параметр | Традиционное сканирование | Гибридный 3DGS-метод |
|---|---|---|
| Время сбора данных | ~1 день | Менее 1 часа |
| Требуемый персонал | Несколько операторов | Возможна работа одного оператора |
| Стоимость оборудования | Высокая | Сокращение затрат до 70% |
| Скорость обработки | Медленная, многоэтапная | Быстрая, в тот же день |
Джозеф Стил утверждает, что новый метод позволяет сократить время рендеринга «до 80%», а полученные результаты кинематографического качества легко интегрируются в популярные игровые движки, такие как Unreal Engine и Unity.
Влияние на индустрию и практическое применение
Внедрение 3DGS устраняет многие производственные барьеры, связанные со съемками на реальных локациях: получение разрешений, зависимость от погоды и дорогостоящую логистику. Технология открывает широкие возможности для различных этапов производства:
- Быстрый подбор локаций и планирование: создание точных цифровых копий местности для удаленной оценки и превизуализации.
- Интеграция в игровые движки: ускоренное создание реалистичных и оптимизированных виртуальных миров для видеоигр.
- Визуальные эффекты (VFX): генерация готовых фонов и цифровых декораций (set extensions) без необходимости проведения съемок на месте.
- Создание реквизита: получение точных 3D-сеток для последующей печати декораций и прототипов.
Крупнейший производитель дронов, DJI, уже интегрировал технологию Gaussian Splatting в свое программное обеспечение для 3D-моделирования DJI Terra. Это подтверждает отраслевой тренд и готовность ключевых игроков рынка к внедрению нового стандарта. Технология особенно эффективно справляется со сложными элементами, такими как тонкие структуры, растительность, а также прозрачные и отражающие поверхности, которые часто являются проблемой для традиционной фотограмметрии.
Контекст для операторов дронов
Для коммерческих операторов БПЛА в России и по всему миру освоение 3DGS открывает новое направление для предоставления услуг. Создание цифровых двойников для кино, игр или строительства становится более доступным и быстрым. Однако важно помнить, что выполнение таких работ с использованием дронов требует строгого соблюдения законодательства.
В Российской Федерации коммерческие полеты БПЛА регулируются Воздушным кодексом и Федеральными правилами использования воздушного пространства. Для выполнения подобных задач оператору необходимо иметь зарегистрированный беспилотник, а также получить разрешение на использование воздушного пространства, особенно при полетах в черте населенных пунктов или вблизи контролируемых зон. Все полеты должны выполняться с соблюдением правил безопасности для предотвращения рисков для людей и имущества на земле.
* Источник фото — heliguy.com
