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3D Gaussian Splatting(3DGS)を3DTilesに変換する方法とその必要性

三次元可視化技術の発展に伴い、3D Gaussian Splatting(高斯スプラッティング)は、高効率な3Dレンダリング技術として、デジタルツインやスマートシティなどの分野で広く活用されています。しかし、なぜ3DGSファイルを3DTilesに変換する必要があるのでしょうか?また、どのようなGISツールを使用して変換を行うべきでしょうか?本記事では、適切なGISツールと具体的な変換手順を紹介します。


一、3DGSファイルを3DTilesに変換する必要性

(1)レンダリング効率の向上

3DTilesは階層的な分割と動的ロードの仕組みを採用しており、Web環境でのレンダリング負荷を大幅に軽減します。特に、大規模な点群データや3Dモデルの表示に適しています。

(2)エコシステムとの互換性

3DTilesはCesiumなどの主要GISエンジンの公式標準フォーマットであり、スマートシティやデジタルツインのプロジェクトに直接統合できます。

(3)拡張機能のサポート

CesiumはKHR_gaussian_splatting拡張を利用することで、Gaussian Splattingモデルをネイティブにレンダリングできますが、3DTiles形式への変換が必要となります。


二、具体的な操作手順

(1)タスクの作成とファイルの追加

  1. GISBoxの起動

    • GISBoxソフトウェアを開き、正しくインストールされ、設定が完了していることを確認します。

  2. 新しいタイル生成タスクを作成

    • ソフトウェアの左側ツールバーで「タイル」機能を選択し、右上の「新規」ボタンをクリックして、新しいタイル生成タスクを作成します。

3. Gaussian Splattingファイルの追加

  • タスク作成ウィンドウが開いたら、「Gaussian Splattingタイル化」タイプを選択します。

  • 「ファイル追加」ボタンをクリックし、ローカルの3D Gaussian Splattingファイルを選択します。

  • GISBoxは、強力なデータ解析機能を活用してファイルを素早く読み込み、3Dモデルデータ構造を構築します。

  • 都市規模の点群データなど、大容量のデータを扱う場合は、事前にファイルの整合性をチェックし、変換中のエラーを防ぐことを推奨します。

(2)パラメータ設定と変換の実行

1.パラメータの設定

タスクウィンドウ内で、以下のパラメータを設定します。
・出力パス:変換後の3DTilesファイルを保存するフォルダを指定します。
・空間参照系:データの実際の座標系に適した空間参照を選択します。
・原点座標:データモデルの原点座標を設定し、レンダリング時の位置ズレを防ぎます。

2.変換の実行

設定が完了したら、「作成」ボタンをクリックし、変換を開始します。
GISBoxは指定したパラメータに基づいて変換を実行し、ソフトウェアのインターフェース上で進捗状況をリアルタイムで確認できます。

(3)変換後の活用方法と注意点

1.モデルサービスの確認

  • タイル化が完了すると、GISBoxの「配信」タブで対応するモデルサービスを確認できます。

  • これらのサービスアドレスは、CesiumやCesium for UnrealなどのGISエンジンに適用可能であり、デジタルツイン構築プラットフォーム(例:Wings Engine)にも統合できます。

2.データの精度維持

  • データの前処理や変換時には、精度を維持することが重要です。

  • 特に、モデルを簡略化する際、過度な簡略化による形状の歪みを防ぐことが求められます。

3.ファイルサイズの最適化

  • 変換後の3DTilesのサイズが大きいと、データのロード時間が長くなるため、

  • 事前のデータ整理によって不要な冗長データを削減し、データ構造を最適化することで、ファイルサイズを縮小し、Web環境でのロード時間を短縮できます。

4.Cesiumとの互換性の確保

  • 変換した3DTilesをCesiumで使用する場合、CesiumのバージョンがKHR_gaussian_splatting拡張をサポートしていることを確認してください。

  • Gaussian Splattingのタイル化にはこの拡張が必要となるため、GitHubから対応バージョンを取得し、コンパイルとセットアップを行う必要があります。


三、まとめ

GISBoxを活用して3D Gaussian Splatting(3DGS)を3DTilesに変換することで、技術的なハードルを下げるだけでなく、Web環境でのレンダリング効率を大幅に向上させることができます。

このプロセスは、デジタルツイン、スマートシティ、文化遺産の保護など、さまざまな分野において高効率な3Dシーンのレンダリングを実現するための強力なソリューションとなります。

本記事が、3DGSから3DTilesへの変換を検討している皆様にとって、有益な情報となれば幸いです。

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