3D сканирование пространства с Gaussian Splatting: инструменты и шаги для SketchUp

Gaussian Splatting — это техника, создающая фотореалистичное 3D-представление пространства или объекта с помощью миллионов полупрозрачных точек. Плагин Gaussian Splats для SketchUp сосредоточен на просмотре таких файлов и навигации по ним, однако для создания собственного файла .ply, .splat или .spz требуется сторонний инструмент. В этом руководстве мы пошагово рассмотрим, какой инструмент подходит для какого сценария, и расскажем, как создать AI-сцену и экспортировать её с помощью World Labs Marble.

Требования

Прежде чем начать, вам понадобится:

• SketchUp (плагин Gaussian Splats для просмотра splat-файлов)

• Инструмент для сканирования пространства или генерации сцены: мобильный (Scaniverse, Polycam, Kiri Engine), веб-based (Luma AI), настольный (Postshot) или AI-based (World Labs Marble)

• Для некоторых инструментов — видеокарта NVIDIA; пользователям Mac или без карты NVIDIA рекомендуются облачные решения вроде Luma AI

• Платный аккаунт для экспорта PLY/GLB из Marble

• Опционально: браузерный инструмент для очистки, например SuperSplat

Пошагово: как создать файл Gaussian Splat?

1. Выберите инструмент, подходящий под ваш сценарий. Для сканирования небольшого объекта или интерьера достаточно мобильных приложений (Scaniverse, Polycam, Kiri Engine). Scaniverse бесплатен и обрабатывает данные прямо на устройстве, экспортируя их в сжатом формате .spz. Polycam предлагает сканирование на основе LiDAR и фотограмметрии, но экспорт splat требует платной подписки.

2. Для масштабных внешних пространств переходите к веб- или дрон-based инструментам. Для больших площадей — фасадов, садов или строительных площадок — Luma AI обрабатывает загруженные изображения или видео в облаке; отмечается, что он даёт особенно хорошие результаты на открытых пространствах и с растительностью. Для ещё более крупных территорий, таких как внешние части зданий или стройплощадки, DJI Terra может преобразовывать аэрофотосъёмку с корпоративных дронов DJI в геопривязанные Gaussian Splat; LCC Studio же объединяет данные SLAM-based LiDAR со сканеров XGRIDS Lixel со splat, создавая измеримые модели, подходящие для AEC-проектов.

3. Если вам важна конфиденциальность данных или контроль над параметрами, используйте настольную обработку. Postshot обрабатывает splat-данные локально; подходит для офисов, которые хотят напрямую управлять параметрами обучения или не отправлять данные в облако. Также он включает встроенные инструменты редактирования для обрезки и маскирования перед экспортом.

4. Рассмотрите open-source варианты. Nerfstudio, OpenSplat и LichtFeld Studio предлагают глубокий контроль для исследователей и продвинутых пользователей, желающих выстроить собственный пайплайн.

5. Очистите файл перед импортом в SketchUp. SuperSplat — бесплатный браузерный редактор, позволяющий обрезать и удалять лишний фоновый шум или плавающие артефакты из splat-файла. Такая очистка может заметно улучшить производительность рендеринга.

6. Откройте очищенный файл .ply, .splat или .spz в плагине Gaussian Splats в SketchUp и проверьте результат, перемещаясь по сцене.

Продвинутое использование: AI-генерация сцены с World Labs Marble

World Labs Marble выделяется как AI-based инструмент, создающий фотореалистичные 3D-сцены только из текстового или визуального запроса, без необходимости сканирования. В примерной галерее Marble уже есть готовые сцены; выбрав одну из них, можно перемещаться по ней в 3D-просмотрщике Marble с помощью клавиш WASD и оценить результат. На этапе загрузки предлагаются два формата: опция "Splats (PLY)" скачивает Gaussian splat-файл с миллионами полупрозрачных точек, а опция "Collider Mesh (GLB)" — стандартную сетку glTF, используемую для расчётов физики и коллизий. Как указано в блоге разработчиков NVIDIA, экспорт PLY и GLB в Marble требует платного плана; для бесплатных пользователей доступны примеры PLY и GLB-файлов из галереи World Labs. В источнике возможности Marble описываются так: "rich visual detail and geometric data like depth and surface normals" — то есть одновременно создаются богатые визуальные детали и геометрические данные, такие как глубина и нормали поверхности.

Таким образом, полученный PLY-файл несёт визуальную детализацию, а GLB-файл предоставляет геометрию, необходимую для физики и коллизий; при совместном использовании этих двух форматов сцена становится готовой к взаимодействию как визуально, так и физически.

Что это значит для архитектуры и дизайна интерьеров?

Gaussian Splatting предлагает быструю и недорогую альтернативу, особенно для документирования существующих зданий, оценки состояния перед реставрацией и презентаций клиентам. Офис интерьерного дизайна может превратить пространство в фотореалистичную 3D-запись с помощью мобильного приложения для сканирования; команды крупных проектов могут создавать измеримые данные, соответствующие стандартам AEC, с помощью профессиональных платформ вроде DJI Terra или LCC Studio. AI-based инструменты вроде World Labs Marble можно использовать для концептуальных презентаций ещё не построенных пространств; однако стоит учитывать, что экспорт требует платного плана, а шаги конвертации предполагают технические знания. Со стороны оборудования офисам без видеокарты NVIDIA стоит обратить внимание на облачные инструменты вроде Luma AI.

Частые ошибки

• Прямой импорт необработанного splat-файла в SketchUp без очистки; это без необходимости увеличивает размер файла и время рендеринга.

• Использование мобильных приложений, ориентированных на интерьеры, для сканирования внешних пространств; для открытых территорий и растительности лучше подходят инструменты вроде Luma AI.

• Попытка скачать PLY/GLB из Marble с бесплатным аккаунтом при экспорте; эта функция требует платного плана, а бесплатные пользователи ограничены файлами из примерной галереи.

Следующие шаги

На следующем этапе можно углубить процесс очистки с помощью SuperSplat, а затем выстроить собственный пайплайн с open-source Nerfstudio или OpenSplat для большего контроля. Также будет полезно изучить специфичные для AEC варианты вывода таких платформ, как DJI Terra или LCC Studio, для профессиональных полевых работ.

Источник и лицензия

Это руководство подготовлено на основе адаптации информации из официальной страницы справки SketchUp компании Trimble "Generating Gaussian Splats" и официальной статьи в блоге разработчиков NVIDIA "Simulate Robotic Environments Faster with NVIDIA Isaac Sim and World Labs Marble".