【高斯泼溅】大场景可视化的「速度与激情」：Mapmost 3DGS实时渲染技术拆解

在华为鸿蒙HarmonyOS 6发布会上，华为与KIRI联合首发的3D空间记忆App——Remy正式亮相。

该应用基于3D高斯泼溅(3DGS)技术，可将普通视频转化为沉浸式3D空间模型，让用户能够重新进入、自由环视记忆场景，实现从平面记录到立体空间回忆的升级。上线首日，Remy便以26万次下载量登顶应用市场。

华为开发者大会-Remy实现3DGS三维重建

加载3DGS大场景面临的困难

其实，3D高斯泼溅自2023年被提出以来，市面上已经有大量的加载3D高斯泼溅开源框架，并被广泛使用，如Unreal、李飞飞团队的Spark框架、GaussianSplats3D、gsplat.js等等。但是无论是Remy还是以上这些开源框架我们能看到的场景都不是很大。

那么，加载3DGS大场景有哪些困难和瓶颈呢？Mapmost SDK for WebGL如何加载大场景？

开源框架GaussianSplats3D-ThreeJS加载3DGS场景

1、内存瓶颈

一个“3DGS大场景”(例如，一个完整的城市街区、一个工业园区)可能需要数千万甚至数亿高斯点云来表达，每个高斯点需要存储其位置(3 float)、缩放(3 float)、旋转(4 float，四元数)、颜色(SH系数，通常是16或48 float)、不透明度(1 float)等。

一个拥有数百万甚至上千万高斯点的场景，其内存/显存占用会轻松达到数个GB甚至数十GB。那对于一个3DGS大场景来说，场景数据容易超过内存和显存容量(如消费级卡的8G, 12G, 24G)时，直接加载就会失败，导致程序崩溃或无法初始化。

2、数据结构和算法的局限性

市面上大部分开源框架为了加载3DGS模型(.splat/.ply)，需要在渲染每一帧前，对所有高斯点按照深度进行排序，这是一个复杂度为O(NlogN)的操作。所以对于有大场景，当N(高斯数量)极大时，排序本身就会成为性能瓶颈。

3、分块加载存在瓦片裂缝问题

针对一次性加载大数据量性能不足的问题，业界普遍采用将大场景在空间上划分为多个块(Tile)的方法，只加载和渲染当前视锥体及邻近区域内的块，这种方式有效解决内存和渲染性能瓶颈。

但是，因每个Tile内部高斯点单独进行深度排序，导致多个Tile一起加载时有明显的裂缝问题，实际是由于不同Tile的数据前后关系未正确渲染导致。

分块加载存在的裂缝问题

Mapmost的流式加载技术，让城市级场景流畅运行

Mapmost SDK for WebGL将3DGS融合进三维地图引擎，同时支持单个中小型3DGS模型的直接加载与大场景3DGS模型流式加载，并且支持多源数据融合、三维量测、单体化等能力。

采用流式加载技术，Mapmost支持100km2城市级大场景的流畅渲染。

1、LOD流式加载

基于Mapmost 3DGS Builder高斯泼溅建模工具发布的3DGS服务，Mapmost SDK for WebGL采用先进的流式加载与多细节层次(LOD)技术，根据距离远近自动匹配最合适的模型细节层级，仅加载当前视野范围内的内容，同时智能剔除视野外的模型数据。有效减少不必要的渲染开销和内存占用，从而实现大规模3D场景的流畅、高效加载与展示。

• 加载3DGS大场景：

（1）使用Mapmost 高斯泼溅建模工具生成3DGS 切片服务

（2）在Mapmost SDK for WebGL中加载3DGS切片服务

map.addLayer( { id: '3dgs-layer', // 图层id type: '3DGS', // 加载3DGS图层类型需为'3DGS' isLOD: true, // 值为true开启LOD加载 isMerge: false, // LOD加载策略，false为分块加载，true为合并加载 url: 'http://192.168.230.20:8080/3dgs/', // 3DGS服务或本地路径 coord: [120.70463046720934, 31.32101804657302, 0], // 3DGS基准点坐标 });

Mapmost SDK for WebGL流式加载3DGS模型

2、接缝问题优化

针对将3DGS模型分块加载(isMerge: false)导致的“接缝”问题，Mapmost SDK for WebGL通过自研算法对每个Tile边缘像素进行处理，实现了3DGS模型的平滑展示。

Mapmost SDK for WebGL优化接缝问题

结 语

Mapmost 3DGS Builder与Mapmost SDK for WebGL共同构成了完整的大场景3D高斯泼溅解决方案。

3DGS Builder提供从数据采集到模型生成的端到端建模能力，而SDK则通过流式加载和自研渲染算法，实现了对100km²城市级场景的高性能支持。这一技术组合突破了开始3DGS仅支持小场景的局限，为智慧城市、区域规划等大范围高精度可视化需求提供了可靠的技术基础，彰显了Mapmost在3DGS与实时渲染领域的技术领先性。

申请试用，请至Mapmost官网联系客服

Mapmost 3DGS Builder在线体验版已上线~

欢迎体验:studio.mapmost.com/3dgs