3D Gaussian Splatting -tekniikan hyödyntäminen 3D-mallinnuksessa

Abstract

3D Gaussian Splatting on yksi ajankohtaisimmista 3D-mallinnustekniikoista, joissa 2D-kuvista luodaan 3D-malli. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on ymmärtää aikaisempia mallinnusmenetelmiä ja niiden haasteita, sekä syventyä Gaussian Splatting -tekniikkaan ja siihen, miten se vastaa aiempien menetelmien ongelmakohtiin.

Vertailun tueksi työssä tarkastellaan fotogrammetriaa ja NeRF-tekniikkaa. Fotogrammetria valittiin sen monikulmioverkko lopputuloksen vuoksi, kun taas NeRF, kuten 3D Gaussian Splatting, hyödyntää volumetrista renderöintiä. Näin saadaan kattavampi kuva mallinnustekniikoiden eroista ja mahdollisuuksista.

Opinnäytetyössä perehdytään 3D Gaussian Splatting -tekniikkaan niin teorian kuin käytännön tasolla. Käytetty tietoaines koostuu verkosta löytyvistä lähteistä, sisältäen alan ammattilaisten ja harrastajien kokemuksia ja havaintoja – sillä tekniikka on vielä hyvin uusi, eikä perinteistä kirjallisuutta juuri ole saatavilla.

Käytännön osuudessa esitellään mallinnusprosessi alusta loppuun: kohteiden kuvaamisesta 3D-mallin siivoamisprosessista ja jälkikäsittelyyn asti. Projektin avulla havainnollistetaan tekniikan tarjoamia mahdollisuuksia ja haasteita niin yksittäisten objektien kuin tilojen ja ympäristöjen mallintamisessa.

3D Gaussian Splatting -tekniikasta on tulossa tärkeä työkalu monilla aloilla. Sen avulla voidaan tuottaa immersiivisiä kokemuksia kustannustehokkaasti, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon monenlaisiin sovelluksiin. Tekniikka kehittyy jatkuvasti, ja sitä käytetään yhä enemmän joko sellaisenaan tai yhdistettynä muihin mallinnusmenetelmiin entistä parempien lopputulosten saavuttamiseksi.