3D Gaussian Splatting là gì? Ứng dụng trong Scan 3D

3D Gaussian Splatting là gì? Khác gì với mô hình 3D truyền thống

Cách dựng mô hình 3D quen thuộc từ trước đến nay — dù trong game, phim ảnh hay Point Cloud — thường dựa trên lưới đa giác (mesh/polygon): bề mặt vật thể được xấp xỉ bằng vô số tam giác nhỏ ghép lại. Cách này hiệu quả cho hình khối rõ ràng, nhưng gặp khó khi tái hiện chi tiết phức tạp — tóc, cây cối, bề mặt phản chiếu, ánh sáng xuyên qua vật liệu mờ — vốn rất khó "vẽ" bằng các mặt phẳng tam giác cứng nhắc.

3D Gaussian Splatting giải quyết vấn đề này bằng cách tiếp cận khác hẳn. Thay vì dùng lưới đa giác, 3DGS biểu diễn không gian bằng hàng triệu Gaussian splat — có thể hình dung mỗi splat như một "đốm mờ" 3D nhỏ, mang thông tin về vị trí, hình dạng, độ trong suốt và màu sắc quan sát được từ nhiều góc nhìn khác nhau. Khi hàng triệu đốm này chồng lên nhau theo đúng vị trí, kết quả hiển thị ra là một không gian ba chiều mượt mà, chân thực, xử lý tốt cả những chi tiết mà mesh truyền thống hay bị "cứng" hoặc mất chi tiết.

Điểm đáng chú ý nhất: 3DGS render nhanh hơn đáng kể so với các kỹ thuật cùng mục tiêu ra đời trước đó như NeRF (Neural Radiance Fields) — vốn dùng mạng neural để "học" cách ánh sáng lan truyền trong không gian, cho chất lượng cao nhưng render khá chậm. Nhờ tốc độ này, 3DGS có thể đạt khả năng hiển thị gần thời gian thực, mở ra nhiều ứng dụng thực tế hơn so với các kỹ thuật render 3D chân thực trước đó.

3D Gaussian Splatting được tạo ra như thế nào?

Về cơ bản, quy trình tạo ra một mô hình 3DGS gồm các bước sau:

1. Thu thập dữ liệu đầu vào — chụp ảnh hoặc quay video nhiều góc độ quanh vật thể/không gian, hoặc dùng thiết bị quét LiDAR tích hợp camera như DIMENVUE để thu thập đồng thời dữ liệu không gian và hình ảnh
2. Ước tính vị trí camera/thiết bị — xác định chính xác góc chụp và vị trí của từng khung hình trong không gian ba chiều
3. Khởi tạo tập hợp Gaussian splat — thường bắt đầu từ một tập điểm 3D thưa (có thể tận dụng ngay dữ liệu Point Cloud sẵn có)
4. Tối ưu hóa — điều chỉnh dần vị trí, hình dạng, màu sắc và độ mờ của từng splat sao cho khi render lại từ các góc đã biết, kết quả khớp với ảnh/video gốc
5. Xuất mô hình hoàn chỉnh — sẵn sàng để xem, chia sẻ hoặc tích hợp vào các nền tảng hỗ trợ 3DGS

Đây cũng là lý do vì sao các thiết bị quét 3D tích hợp cả LiDAR và camera độ phân giải cao — như DIMENVUE — có lợi thế khi tạo 3DGS: dữ liệu Point Cloud từ LiDAR giúp khởi tạo nhanh và chính xác hơn so với chỉ dùng ảnh chụp thông thường.

Điểm khác biệt giữa 3D Gaussian Splatting và Point Cloud?

Đây là điểm dễ gây nhầm lẫn nhất với người mới tìm hiểu, vì cả hai đều là dữ liệu "đám mây điểm" theo một nghĩa nào đó.

Nói cách khác: Point Cloud trả lời câu hỏi "mọi thứ ở đâu, kích thước bao nhiêu", còn 3DGS trả lời câu hỏi "mọi thứ trông như thế nào". Hai loại dữ liệu này không thay thế nhau mà bổ sung cho nhau — đây cũng là lý do các thiết bị như DIMENVUE xuất ra đồng thời cả hai định dạng trong cùng một lần quét, thay vì phải chọn một.

Ứng dụng của 3D Gaussian Splatting

Trong xây dựng và bất động sản

Bên cạnh Point Cloud phục vụ kỹ thuật, mô hình 3DGS giúp chủ đầu tư, khách hàng hình dung không gian một cách trực quan, chân thực — dùng làm tour tham quan ảo dự án, trình chiếu tiến độ thi công, hoặc giới thiệu bất động sản mà không cần đến tận nơi.

Bảo tồn di sản và bảo tàng số

Số hóa di tích, hiện vật dưới dạng 3DGS cho phép lưu trữ và trình chiếu với độ chân thực cao, phục vụ nghiên cứu hoặc trưng bày ảo mà không làm ảnh hưởng đến hiện vật gốc.

Du lịch và giải trí

Tạo trải nghiệm tham quan ảo cho khách sạn, resort, điểm du lịch — người xem có thể "đi lại" trong không gian ba chiều chân thực ngay trên màn hình, trước khi quyết định đặt phòng hay ghé thăm.

Game, phim ảnh và VR/AR

3DGS đang được thử nghiệm làm tài nguyên hình ảnh (asset) trong một số dự án game và sản xuất hình ảnh, nhờ khả năng tái hiện không gian thực với chi phí dựng thấp hơn so với mô hình hóa thủ công truyền thống. Đây cũng là hướng ứng dụng được kỳ vọng phát triển mạnh khi phần cứng render đủ mạnh để xử lý thời gian thực trên nhiều thiết bị hơn.

Câu hỏi thường gặp về 3D Gaussian Splatting

3D Gaussian Splatting là gì trong một câu?
3D Gaussian Splatting là kỹ thuật dựng lại không gian 3D bằng hàng triệu đốm Gaussian mang thông tin vị trí, màu sắc và độ mờ, cho ra hình ảnh không gian chân thực và có thể render gần thời gian thực.

3DGS có thay thế được Point Cloud không?
Không. Hai loại dữ liệu phục vụ mục đích khác nhau — Point Cloud phục vụ đo đạc, dựng bản vẽ kỹ thuật; 3DGS phục vụ hiển thị trực quan, chân thực. Nhiều thiết bị hiện nay xuất đồng thời cả hai.

3DGS khác gì NeRF?
Cả hai đều nhằm tái hiện không gian 3D chân thực từ ảnh/video, nhưng NeRF dùng mạng neural để học cách ánh sáng lan truyền, cho chất lượng cao nhưng render chậm. 3DGS biểu diễn trực tiếp bằng các đốm Gaussian, giúp render nhanh hơn đáng kể, gần với thời gian thực hơn.

Cần thiết bị gì để tạo mô hình 3DGS?
Có thể tạo từ ảnh/video chụp bằng điện thoại hoặc máy ảnh thông thường, nhưng để có kết quả chính xác và nhanh hơn — đặc biệt với không gian lớn như nhà xưởng, công trình — nên dùng thiết bị quét chuyên dụng tích hợp LiDAR và camera độ phân giải cao như DIMENVUE.

Tổng kết

3D Gaussian Splatting là mảnh ghép mới nhất trong bức tranh số hóa không gian: Nếu như Point Cloud và LiDAR trả lời câu hỏi về kích thước, vị trí chính xác, thì 3DGS trả lời câu hỏi về hình ảnh, cảm nhận trực quan. Với các thiết bị quét hiện đại như DIMENVUE — xuất được đồng thời cả hai định dạng trong một lần quét — doanh nghiệp không còn phải lựa chọn giữa dữ liệu chính xác và dữ liệu trực quan, mà có thể có cả hai.

Bạn muốn trải nghiệm thực tế công nghệ quét 3D xuất cả Point Cloud và 3DGS?

✅ Xem chi tiết Dịch vụ Scan 3D nhà xưởng, Point Cloud và Scan-to-BIM và đăng ký demo thiết bị DIMENVUE
✅ Nhận tư vấn định dạng dữ liệu phù hợp với mục đích sử dụng — kỹ thuật hay trình chiếu trực quan
✅ Tìm hiểu thêm về Point Cloud là gì và LiDAR là gì

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ ĐIỆN ETEK
Địa chỉ: 174 Hòa Bình, P. Phú Thạnh, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam
Chi nhánh: Tòa nhà SBI, Đường số 03, Lô 6B, Khu Công viên Phần mềm Quang Trung – QTSC
Showroom: Tầng 2 tòa Olympia Mall, Cambodia – Hamee Showroom
Email: info@etekvn.com
Hotline/Zalo: (+84) 975 732 673 – (+84) 971 904 499
Facebook: ETEK Electrical Technology Co., Ltd