Ανάπτυξη εφαρμογής Gaussian splatting σε περιβάλλον Unity

Ρηγόπουλος, Ρήγας Ρηγίνος; Rigopoulos, Rigas Riginos

dc.contributor.author	Ρηγόπουλος, Ρήγας Ρηγίνος	el
dc.contributor.author	Rigopoulos, Rigas Riginos	en
dc.date.accessioned	2025-03-07T10:44:59Z
dc.date.available	2025-03-07T10:44:59Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61275
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28971
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τρισδιάστατη αναπαράσταση	el
dc.subject	Gaussian splatting	en
dc.subject	Colmap	en
dc.subject	Nerf	en
dc.subject	Image to point cloud registration	en
dc.title	Ανάπτυξη εφαρμογής Gaussian splatting σε περιβάλλον Unity	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	3d rendering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-18
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία με τίτλο «Ανάπτυξη εφαρμογής Gaussian splatting σε περιβάλλον Unity» έχει ως στόχο να εξετάσει τις βασικές αρχές , τις θεωρητικές βάσεις , τις πρακτικές εφαρμογές καθώς και τις προοπτικές αξιοποίησης της μεθόδου Gaussian splatting στον χώρο των τρισδιάστατων γραφικών και κατ’ επέκταση στην χρήση του για αναπαράσταση χώρων του πλοίου. Η τεχνική Gaussian Splatting είναι μια μέθοδος απεικόνισης που στοχεύει στην αντιμετώπιση των προκλήσεων που σχετίζονται με την αναπαράσταση χώρων βασισμένη σε σημεία και είναι εξαιρετικά κατάλληλη για χώρους και σκηνές μεγάλης κλίμακας και πολυπλοκότητας. Η διπλωματική αυτή ερευνά τις θεωρητικές βάσεις του Gaussian Splatting, τα πλεονεκτήματά του έναντι των παραδοσιακών μεθόδων απεικόνισης και τις πρακτικές σκέψεις για την υλοποίησή του. Πιο συγκεκριμένα, θα ασχοληθούμε και θα συζητήσουμε για τον τρόπο με τον οποίο προετοιμάζονται τα δεδομένα εισόδου για να γίνει η τρισδιάστατη αναπαράσταση με Gaussian Splatting. Αφού κατανοήσουμε τον τρόπο που λειτουργεί το COLMAP , το οποίο είναι το πρόγραμμα που προετοιμάζει τα δεδομένα , θα προσπαθήσουμε να βρούμε έναν διαφορετικό τρόπο ώστε μόνοι μας να δημιουργούμε τα δεδομένα που απαιτούνται για να γίνει η τρισδιάστατη αναπαράσταση, αξιοποιώντας μόνο τις φωτογραφίες και το point cloud του χώρου. Έπειτα ,θα επανέλθουμε στη διερεύνηση των δυνατοτήτων του COLMAP και θα χρησιμοποιήσουμε ένα προσθετό που έχει αναπτυχθεί για αυτό και ονομάζεται COLMAP-PCD. Με αυτό θα επιχειρήσουμε να κάνουμε image to point cloud registration στο χώρο του εργαστήριου της ναυτικής μηχανολογίας ούτως ώστε να έχουμε τα ακριβή δεδομένα εισόδου για να γίνει η τρισδιάστατη αναπαράσταση με Gaussian Splatting και να προκύψει τελικά ένα ρεαλιστικό και εντυπωσιακό αποτέλεσμα. Κλείνοντας, θα προσπαθήσουμε να εισάγουμε με το βέλτιστο δυνατό τρόπο τη τρισδιάστατη αναπαράσταση στο Unity οπού εκεί θα αντιληφθούμε καλύτερα το αποτέλεσμα και θα μπορέσουμε να το επεξεργαστούμε. Ακόμα στο Unity θα προετοιμάσουμε τη τρισδιάστατη αναπαράσταση χρησιμοποιώντας το OpenXR ούτως ώστε να μπορούμε να περιηγηθούμε στο χώρο με ένα VR Headset και να ανακαλύψουμε τις δυνατότητες της εικονικής πραγματικότητας σε συνδυασμό με τη τρισδιάστατη αναπαράσταση με Gaussian Splatting.	el
heal.abstract	This diploma thesis, titled "Development of a Gaussian Splatting Application in the Unity Environment" aims to examine the fundamental principles, theoretical foundations, practical applications, and potential utilization of the Gaussian Splatting method in the field of 3D graphics, specifically for representing ship spaces. Gaussian Splatting is a visualization technique designed to address the challenges associated with point-based space representation, making it particularly suitable for large-scale and complex spaces and scenes. This thesis explores the theoretical grounds of Gaussian Splatting, its advantages over traditional rendering methods, and the practical considerations for its implementation. More specifically, the focus will be on how input data is prepared to enable 3D representation using Gaussian Splatting. After understanding how COLMAP works, the program that prepares the input data, we will attempt to find an alternative method to create the necessary data for 3D representation using only photographs and the point cloud of the space. Then, we will revisit the capabilities of COLMAP and utilize an add-on developed for it called COLMAP-PCD. With this, we will attempt to perform image-to-point cloud registration in the Maritime Engineering Laboratory so that we have the precise input data needed for 3D representation with Gaussian Splatting, ultimately leading to a realistic and impressive result. Finally, we will try to optimally integrate the 3D representation into Unity, where we can better perceive and refine the result. Additionally, within Unity, we will prepare the 3D representation using OpenXR to enable navigation through the space with a VR headset, exploring the possibilities of virtual reality combined with 3D representation using Gaussian Splatting.	en
heal.advisorName	Γκίνης, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Θέμελης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false