它來了，它來了，PlayCanvas帶著它的“高斯連連看”黑科技向我們走來了！

說到 PlayCanvas，大家應(yīng)該都不陌生，是一款專為網(wǎng)頁打造的3D游戲引擎。簡單來說，是個能讓開發(fā)者輕松制作網(wǎng)頁3D游戲或應(yīng)用的神器，最大的特點就是不用插件！不用下載！

不用安裝，即開即玩；自帶云端編輯器，可多人同時在線改項目，直接在瀏覽器里就能跑出炫酷3D效果。最近，PlayCanvas又發(fā)布了自己的最新版本 PlayCanvas Engine2.7.5。

眾所周知，使用3D高斯濺射生成的場景，因為需要儲存大量細節(jié)信息來保證視覺效果的真實性，所以文件普遍龐大。不僅占用存儲空間，在處理或傳輸時也會更加耗時，如果放在移動設(shè)備上運行還常常會遇到性能問題，直接“跑不動”。

如今，新版本的 PlayCanvas，直接化身性能怪獸。引入了一種全新高效的壓縮技術(shù)-自組織高斯（ Self-Organizing Gaussians, SOGS） ，能夠?qū)?D高斯濺射（3D Gaussian Splatting, 3DGS）的數(shù)據(jù)體積壓縮到原來的1/20。

為了讓大家更直觀地感受到SOGS的強大，團隊特意打造了一個演示場景-一座十分精細的教堂。

上面的這個精致的教堂場景，原始PLY文件包含400萬個高斯點，達1GB，很顯然不適合網(wǎng)頁或移動設(shè)備使用。如今，通過SOGS技術(shù)，同樣的場景只需要55MB就能呈現(xiàn)，在網(wǎng)頁和手機上都可以流暢運行，這波操作怎一個“秀”字了得~

當然，我們并不光要知道它秀，還要知道它為啥這么秀！下面就來給大家展開了說說它的實現(xiàn)原理：

自組織高斯

Self-Organizing Gaussians

3D高斯濺射是一種能夠生成逼真圖像的技術(shù)，雖然能呈現(xiàn)驚艷的實時光影效果，但缺點是文件體積巨大、動輒數(shù)百MB，難以用于網(wǎng)頁、移動端和快速加載的場景。

自組織高斯，正是為解決這個問題而誕生的一種突破性壓縮技術(shù)，由Fraunhofer HHI研究所的Wieland Morgenstern開發(fā)。

核心技術(shù)挑戰(zhàn)

The Core Challenge

傳統(tǒng)方法的問題在于，每個高斯點都包含許多信息，如位置、大小、顏色等。

如果場景里有幾百萬甚至上千萬個這樣的點，直接存儲這些數(shù)據(jù)，整個文件就會變得非常龐大，導致加載時間長、占用大量內(nèi)存等問題，在網(wǎng)頁或手機等移動端上使用可能會出現(xiàn)卡頓，甚至直接打不開的狀況。

SOGS工作原理

Working Principle of SOGS

不同于傳統(tǒng)壓縮方法，SOGS采用了一種更加創(chuàng)新的方式。借鑒了圖像壓縮技術(shù)原理，把高斯點的數(shù)據(jù)重新整理成更容易壓縮的形式。1.數(shù)據(jù)網(wǎng)格化重構(gòu)

將所有高斯點的信息拆開，鋪成一張張2D“屬性圖像”，每張圖代表一種屬性。初始狀態(tài)下，這些圖看起來就像是電視機雪花屏，呈現(xiàn)雜亂噪點狀。

2.自組織排序算法(PLAS)

接下來就是見證SOGS奇跡的時刻，通過并行線性分配排序，根據(jù)高斯點的空間位置/縮放值/基礎(chǔ)色等核心屬性，進行重新排列。

將屬性相近的高斯點在2D網(wǎng)格中相鄰排列，原本噪點狀的屬性圖因此變得平滑有序，使得數(shù)據(jù)更容易壓縮。

3.利用平滑度

當基于主要屬性（如位置、大小、顏色）進行排序，還會帶來一個附加好處-主要屬性上很像的高斯點，其次要屬性（如透明度、旋轉(zhuǎn)角度、光照信息等）也很可能相近。

這樣一來，當主要屬性排列好后，次要屬性也會自動對齊。

4.利用2D圖像壓縮

當這些“屬性圖”變得整齊又有規(guī)律后，SOGS就會使用成熟的圖像壓縮工具來對它們進行壓縮。PlayCanvas使用的是瀏覽器普遍支持、效率很高的壓縮方式-WebP格式。

由于WebP特別擅長處理這種整齊、有規(guī)律的圖像，所以這一步就實現(xiàn)了幾十倍的超高壓縮率，這也是SOGS能大幅縮小文件體積的核心所在。

將SOGS集成到PlayCanvas中所帶來的好處十分明顯：首當其沖的就是貨真價實的文件體積壓縮；而更小的文件也意味著更快的加載時間，更優(yōu)的用戶體驗；這樣一來即使是在移動端或內(nèi)存有限的設(shè)備上，也能暢通無阻地運行高質(zhì)量內(nèi)容；最重要，SOGS在壓縮的同時還保證了圖片質(zhì)量，甚至減少了某些視覺偽影。

先別急著哇塞，這還僅僅是個開始，未來還會推出更多功能：用戶將可以直接在PlayCanvas編輯器中使用SOGS格式，同時還會提高Super Splat適配，增加SOGS導出選項，以及更大的性能優(yōu)化，進一步解決移動端大規(guī)模高斯點渲染效率問題。

最后，重要的事情說三遍：開源！開源！開源！

下載地址↓

https://github.com/playcanvas/engine/releases/tag/v2.7.5

End