懂AI

gsplat: 高效的3D高斯体渲染库

RayRay
gsplat高斯散射CUDA加速3D渲染图形库Github开源项目

gsplat:革新3D场景渲染的开源利器

在计算机图形学领域,3D场景的高质量实时渲染一直是一个充满挑战的研究方向。近期,一种名为"3D高斯体渲染"(3D Gaussian Splatting)的新技术引起了广泛关注。而今天要介绍的gsplat库,正是在这一前沿技术基础上开发的高效开源实现。

什么是gsplat?

gsplat是一个开源的CUDA加速3D高斯体渲染库,提供Python绑定接口。它的灵感来源于SIGGRAPH 2023上发表的论文《3D Gaussian Splatting for Real-Time Rendering of Radiance Fields》,但gsplat在原始算法的基础上进行了多方面的优化和扩展。

gsplat渲染示例

gsplat的主要特性

  1. 高效性能: 相比官方实现,gsplat在Mip-NeRF 360数据集上可以实现高达4倍的内存节省和15%的训练时间减少。

  2. 大规模场景支持: gsplat针对超大场景渲染进行了优化,渲染速度远超官方的CUDA后端实现。

  3. 丰富功能: 支持批量渲染、N维特征渲染、深度渲染、稀疏梯度、多GPU分布式渲染等高级特性。

  4. 前沿技术整合: 集成了最新的3D高斯体渲染技术,如absgrad、抗锯齿、3DGS-MCMC等。

安装使用

gsplat的安装非常简单,支持从PyPI直接安装或从源码安装:

# 从PyPI安装
pip install gsplat

# 或从源码安装
pip install git+https://github.com/nerfstudio-project/gsplat.git

注意:安装前请确保已安装PyTorch。

实际应用案例

gsplat提供了多个示例帮助用户快速上手:

  1. COLMAP数据训练: 在真实世界捕获的3D场景上训练高斯体渲染模型。
  2. 2D图像拟合: 使用3D高斯体拟合单张2D图像。
  3. 大规模场景实时渲染: 展示gsplat在渲染超大3D场景时的卓越性能。

这些示例涵盖了从基础应用到高级场景,为开发者提供了全面的参考。

技术原理简析

3D高斯体渲染的核心思想是使用3D高斯函数来表示场景中的几何和外观信息。每个高斯体可以看作是一个具有位置、形状和颜色属性的"软粒子"。渲染时,这些高斯体被投影到2D图像平面上,通过适当的混合得到最终的渲染结果。

gsplat在这一基础上进行了多项技术创新:

  1. 高效CUDA实现: 利用CUDA并行计算能力,大幅提升渲染速度。
  2. 内存优化: 通过巧妙的数据结构和算法设计,显著降低内存占用。
  3. 可微分渲染: 支持梯度反向传播,便于与深度学习模型集成。

开发团队与社区

gsplat项目由来自加州大学伯克利分校、Aalto大学等机构的研究人员共同开发。项目采用开放的开发模式,欢迎社区贡献。

开发团队

主要贡献者包括:

  • Vickie Ye (UC Berkeley)
  • Matias Turkulainen (Aalto University)
  • Ruilong Li (UC Berkeley)
  • 等多位杰出研究者

未来展望

随着计算机图形学和计算机视觉技术的不断发展,3D高斯体渲染有望在多个领域发挥重要作用:

  1. 虚拟现实/增强现实: 提供更加逼真、高效的场景渲染。
  2. 3D重建: 结合深度学习技术,实现高质量的3D场景重建。
  3. 计算机辅助设计: 为工业设计、建筑设计等领域提供高效的3D可视化工具。

gsplat作为这一技术的开源实现,将为相关研究和应用提供强有力的支持。

结语

gsplat代表了3D场景渲染技术的最新进展,它不仅提供了高效的实现,还为研究人员和开发者提供了一个开放的平台。无论您是计算机图形学研究者、游戏开发者,还是对3D技术感兴趣的爱好者,gsplat都值得一试。

让我们共同期待gsplat在推动3D渲染技术发展方面发挥更大的作用!

gsplat GitHub仓库

gsplat 官方文档

编辑推荐精选

AEE

AEE

AI Excel全自动制表工具

AEE 在线 AI 全自动 Excel 编辑器，提供智能录入、自动公式、数据整理、图表生成等功能，高效处理 Excel 任务，提升办公效率。支持自动高亮数据、批量计算、不规则数据录入，适用于企业、教育、金融等多场景。

UI-TARS-desktop

UI-TARS-desktop

基于 UI-TARS 视觉语言模型的桌面应用，可通过自然语言控制计算机进行多模态操作。

UI-TARS-desktop 是一款功能强大的桌面应用，基于 UI-TARS（视觉语言模型）构建。它具备自然语言控制、截图与视觉识别、精确的鼠标键盘控制等功能，支持跨平台使用（Windows/MacOS），能提供实时反馈和状态显示，且数据完全本地处理，保障隐私安全。该应用集成了多种大语言模型和搜索方式，还可进行文件系统操作。适用于需要智能交互和自动化任务的场景，如信息检索、文件管理等。其提供了详细的文档，包括快速启动、部署、贡献指南和 SDK 使用说明等，方便开发者使用和扩展。

Wan2.1

Wan2.1

开源且先进的大规模视频生成模型项目

Wan2.1 是一个开源且先进的大规模视频生成模型项目，支持文本到图像、文本到视频、图像到视频等多种生成任务。它具备丰富的配置选项，可调整分辨率、扩散步数等参数，还能对提示词进行增强。使用了多种先进技术和工具，在视频和图像生成领域具有广泛应用前景，适合研究人员和开发者使用。

爱图表

爱图表

全流程 AI 驱动的数据可视化工具，助力用户轻松创作高颜值图表

爱图表（aitubiao.com）就是AI图表，是由镝数科技推出的一款创新型智能数据可视化平台，专注于为用户提供便捷的图表生成、数据分析和报告撰写服务。爱图表是中国首个在图表场景接入DeepSeek的产品。通过接入前沿的DeepSeek系列AI模型，爱图表结合强大的数据处理能力与智能化功能，致力于帮助职场人士高效处理和表达数据，提升工作效率和报告质量。

Qwen2.5-VL

Qwen2.5-VL

一款强大的视觉语言模型，支持图像和视频输入

Qwen2.5-VL 是一款强大的视觉语言模型，支持图像和视频输入，可用于多种场景，如商品特点总结、图像文字识别等。项目提供了 OpenAI API 服务、Web UI 示例等部署方式，还包含了视觉处理工具，有助于开发者快速集成和使用，提升工作效率。

HunyuanVideo

HunyuanVideo

HunyuanVideo 是一个可基于文本生成高质量图像和视频的项目。

HunyuanVideo 是一个专注于文本到图像及视频生成的项目。它具备强大的视频生成能力，支持多种分辨率和视频长度选择，能根据用户输入的文本生成逼真的图像和视频。使用先进的技术架构和算法，可灵活调整生成参数，满足不同场景的需求，是文本生成图像视频领域的优质工具。

WebUI for Browser Use

WebUI for Browser Use

一个基于 Gradio 构建的 WebUI，支持与浏览器智能体进行便捷交互。

WebUI for Browser Use 是一个强大的项目，它集成了多种大型语言模型，支持自定义浏览器使用，具备持久化浏览器会话等功能。用户可以通过简洁友好的界面轻松控制浏览器智能体完成各类任务，无论是数据提取、网页导航还是表单填写等操作都能高效实现，有利于提高工作效率和获取信息的便捷性。该项目适合开发者、研究人员以及需要自动化浏览器操作的人群使用，在 SEO 优化方面，其关键词涵盖浏览器使用、WebUI、大型语言模型集成等，有助于提高网页在搜索引擎中的曝光度。

xiaozhi-esp32

xiaozhi-esp32

基于 ESP32 的小智 AI 开发项目，支持多种网络连接与协议，实现语音交互等功能。

xiaozhi-esp32 是一个极具创新性的基于 ESP32 的开发项目，专注于人工智能语音交互领域。项目涵盖了丰富的功能，如网络连接、OTA 升级、设备激活等，同时支持多种语言。无论是开发爱好者还是专业开发者，都能借助该项目快速搭建起高效的 AI 语音交互系统，为智能设备开发提供强大助力。

olmocr

olmocr

一个用于 OCR 的项目，支持多种模型和服务器进行 PDF 到 Markdown 的转换，并提供测试和报告功能。

olmocr 是一个专注于光学字符识别（OCR）的 Python 项目，由 Allen Institute for Artificial Intelligence 开发。它支持多种模型和服务器，如 vllm、sglang、OpenAI 等，可将 PDF 文件的页面转换为 Markdown 格式。项目还提供了测试框架和 HTML 报告生成功能，方便用户对 OCR 结果进行评估和分析。适用于科研、文档处理等领域，有助于提高工作效率和准确性。

飞书多维表格

飞书多维表格

飞书多维表格 ×DeepSeek R1 满血版

飞书多维表格联合 DeepSeek R1 模型，提供 AI 自动化解决方案，支持批量写作、数据分析、跨模态处理等功能，适用于电商、短视频、影视创作等场景，提升企业生产力与创作效率。关键词：飞书多维表格、DeepSeek R1、AI 自动化、批量处理、企业协同工具。

下拉加载更多