什麼是 3D Gaussian Splatting？
3D Gaussian Splatting (3DGS) 新手入門指南——用普通照片打造可探索的 3D 世界。
3D Gaussian Splatting AI 電腦圖學 神經渲染 攝影測量 學習
從照片到 3D
想像一下：你拍了一堆某個地方的照片，然後就能在 3D 空間中自由穿梭、從任何角度探索，彷彿身歷其境。這就是 3D Gaussian Splatting (3DGS) 能做到的事。
備註：3D Gaussian Splatting 目前沒有統一的中文翻譯，常見譯法有「3D 高斯噴濺」、「3D 高斯潑濺」等，本文直接使用英文原名。
輸入： 從不同角度拍攝的普通照片
輸出： 可自由探索的 3D 場景
自由鏡頭探索
第三人稱漫遊
VR 體驗
重新打光與後製
不需要昂貴的 3D 掃描器，不需要專業設備。只要你的相機（或手機）加上對的軟體就行了。
3DGS vs 傳統 3D 掃描
你可能會想：這跟其他 3D 掃描方法有什麼不同？讓我們來比較一下：
傳統 3D 掃描（LiDAR、結構光）
- 原理： 使用雷射或投射光紋來測量距離
- 設備： 昂貴的專業掃描器（$1,000 - $50,000+）
- 輸出： 幾何網格（三角形）
- 優點： 測量精準，任何光線下都能使用
- 缺點： 難以處理反光/透明表面，價格昂貴，流程較慢
傳統攝影測量
- 原理： 從重疊的照片計算 3D 幾何
- 設備： 任何相機
- 輸出： 帶貼圖的網格
- 優點： 容易入門，適合實體物件
- 缺點： 難以捕捉細節（頭髮、植物），可能產生雜亂的幾何
3D Gaussian Splatting
- 原理： 用數百萬個從照片學習的微小彩色「splat」來表示場景
- 設備： 任何相機
- 輸出： 高斯點雲（渲染成影像，非網格）
- 優點： 驚人的視覺品質，捕捉細微細節，即時渲染，容易入門
- 缺點： 不是真正的網格（較難編輯），難以處理反光
| 3D 掃描器 | 攝影測量 | 3DGS | |
|---|---|---|---|
| 成本 | $$$ | $ | $ |
| 視覺品質 | 良好 | 良好 | 優秀 |
| 細節捕捉 | 有限 | 有限 | 優秀 |
| 渲染速度 | 即時 | 即時 | 即時 |
| 可編輯性 | 高 | 高 | 中等 |
| 學習門檻 | 中等 | 中等 | 低 |
結論： 3DGS 擅長以照片級品質捕捉場景的外觀，而傳統方法擅長捕捉精確的幾何。
它到底怎麼運作的？
不談太技術的東西，基本原理是這樣：
- 從多個角度拍攝照片
- 軟體計算出每張照片的拍攝位置（相機位置）
- 創建數百萬個微小的「高斯」——想像成漂浮在 3D 空間中的模糊彩色點
- 訓練/優化這些高斯，直到場景從每個角度看起來都正確
- 即時渲染 把這些高斯投影到你的螢幕上
神奇之處在於這些高斯不只記錄位置和顏色，還包括形狀、透明度，甚至視角相關效果（表面從不同角度看起來不同）。
可以拿來做什麼？
3DGS 正被應用於：
- 文化保存 - 數位化廟宇、古蹟和歷史遺址
- 房地產 - 虛擬房產導覽
- 電影與視效 - 捕捉真實場景用於特效
- 遊戲 - 創造照片級環境
- 個人紀錄 - 用 3D 保存地點和回憶
開始使用
想自己試試看？這是最簡單的方法：
想要更多控制和專業成果？看看我的詳細教學：
- PostShot：最簡單的 3DGS 桌面訓練軟體
- 南鯤鯓代天府專案 - 從拍攝到 VR 的完整流程
目前的限制
3DGS 不是萬能的：
- 反光表面（鏡子、鍍鉻）- 演算法會混淆
- 透明物體（玻璃、水）- 難以正確捕捉
- 移動物體 - 最適合靜態場景
- 編輯 - 不像網格，無法輕易修改幾何
但技術發展很快，今天做不到的事，明天可能就解決了。
延伸閱讀
- PostShot：最簡單的 3DGS 訓練方式
- SuperSplat：在瀏覽器編輯 3DGS
- 南鯤鯓代天府專案 - 從照片到 VR 體驗
資料來源
- 原始 3DGS 論文 - “3D Gaussian Splatting for Real-Time Radiance Field Rendering” (SIGGRAPH 2023)
- Awesome 3D Gaussian Splatting - 精選資源列表
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