3DGS Gaussian Splatting คืออะไร? ปฏิวัติวงการ 3D Visual / 3D Scanner อย่างไง?

Admin 3D Scan Show, 3D Software Show, classroom, review
3DGS Gaussian Splatting คืออะไร? ปฏิวัติวงการ 3D Visual / 3D Scanner อย่างไง?

เร็วๆนี้มีเทคโลยีใหม่ในการ Render 3มิติ ที่สมจริงมากๆ ใช้เพียงรูปถ่ายเพียงไม่กี่รูป ก็สามารถ 3D Visual เหมือนจริง เทคโนโลยีนี้เรียกว่า 3D Gaussian Splatting หรือ 3DGS (อ่านว่า เการ์เซียน สแปลทติ้ง” ว่ากันว่าจะมาปฏิวัติวงการ Computer Graphic, 3D Virtual, 3D Render กันเลยทีเดียวเพราะทุนต่ำ เหมือนจริง กินไฟในการ Machine Training น้อยกว่า ขนาดไฟล์น้อยกว่า เราจะได้เห็นงาน 3DGS เร็วๆนี้ในหลายสื่อ

อธิบายง่ายๆ 3DGS คือการพัฒนาต่อยอดมาจาก RGB Point Cloud โดย RGB Point Cloud 1จุด แทน1ต่ำแหน่งหนึ่งสี แต่ 3DGS 1ก้อนวงรี มีตำแหน่ง มีขนาด มีสี และมีค่าความโปร่งใสของมันเอง และ เปลี่ยนได้จากทิศทางที่เรามองไปยัง Gaussian นั้นๆ

แทนที่จะคำนวน Render 3D จริงๆซึ่งต้องใช้ GPU เยอะมาก 3DGS เป็นการเรนเดอร์สี แบบ3มิติแทน ซึ่งฉลาดมากคนคิด ทำให้ขนาดเบา และใช้ทรัพยากรเครื่องน้อยกว่า ทำง่ายกว่า (ถ้าเรา Train AI mahcine ได้ดี)

ในบทความนี้ผมเขียนจากประสบการณ์ตัวเองที่คลุกคลีในวงการ 3D Scanner, Lidar Scanner มานานระดับหนึ่ง ผมเห็นครั้งแรกว้าวเลยครับเพราะดูดีมาก โดยมีข้อมูลหลายอย่างจาก Website อื่นๆ เพื่อใครอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ครับ

อธิบาย 3DGS ได้ดี https://huggingface.co/blog/gaussian-splatting
เทียบ Point Cloud กับ 3DGS ได้ดี https://www.heliguy.com/blogs/posts/gaussian-splatting-faster-sharper-reality-capture-than-point-clouds/

3DGS – 3D Gaussian Splatting คืออะไร?

coming

ความแตกต่างระหว่าง 3D Mesh, Point Cloud และ 3DGS

coming

ปฏิวัติวงการ 3D Scanner, 3D Virtual, XR, AR อย่างไร และการนำไปใช้

coming

ความแตกต่างระหว่าง 3D Mesh, Point Cloud และ 3DGS

coming

วิธีการสร้าง 3D Splatting

coming

        Photo ถ่ายรูปรอบวัตถุ, รอบสถานที่
       

        Video ถ่ายวีดีโอรอบวัตถุ, รอบสถานที่
       

        3D Scan รอบวัตถุ, Lidar Scan / SLAM รอบสถานที่

SLAM GO Pro (ให้กับ Lidar Scanner แบบ Handheld SLAM200E) DJI Terra (License แบบ Flagship)

แนะนำ Software ฟรี ใช้สร้าง 3DGS
       

         Shotpost ( https://www.jawset.com/ )
       

         PolyCam ( https://poly.cam/ )

โชว์งานตัวอย่าง
       

         ตัวอย่างของ 3DD
       

         SuperSplat ( https://superspl.at/ )
จุดดี 3DGS

เป็นการปฏิวัติวงการ 3D Virtual แทนที่จะ Render 3D Files เป็นการ Render สีแบบ Gaussian แทน เพียงแค่ตอนแรกต้องใช้เวลา Machine Learning Train ให้รู้จัก Scene นี้ก่อนใช้เวลา (15นาที+) เราก็จะได้ไฟล์ 3DGS มาใช้

บอกได้คำเดียวว่าสมจริงอย่างมาก ทั้งแสงสะท้อน ความมันเงาด้าน Texture ดีสุด แต่ไม่ใช้ Pure 3D ครับให้ระวัง เป็นการเรเดอร์สีต่าง Position และ Orientation นั้นๆ

จุดเสีย 3DGS

3DGS ไม่ใช่ 3D Data จริงๆครับ เป็นการเลียนแบบ 3D Data แทนที่จะเป็น Point Cloud หรือ Mesh 3DGS ใช้ Gaussian เรนเดอร์ด้วยสีแทน ทำให้ใช้งานเชิง 3D จริงๆไม่ได้เช่น, วัดขนาดไม่ได้, บอกตำแหน่งแน่นนอนไม่ได้, เอาไฟล์มาพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3มิติไม่ได้, แต่งไฟล์ให้แตกต่างจากต้นฉบับไม่ได้ (ถ้าทำก็ยากมากๆ), ทำ Reverse Engineer ไม่ได้ และ BIM ไม่ได้

การแก้ปัญหาข้างต้นคือการใช้ไฟล์ 3D Scanner เข้ามาซ้อนกัน กล่าวคือ มีทั้ง 3D Scan(Point Cloud) และ 3DGS ซ้อนในตำแหน่งและแกนเดียวกัน เวลาใช้งานเชิง 3D ใช้ Point Cloud เวลาไว้โชว์สวย เรียกลูกค้า ทำให้ว้าว ใช้ 3DGS

ขายของครับ 3D Scanner ไว้ใช้สร้าง 3DGS, Lidar/SLAM Scan ใช้สร้าง 3DGS