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2026年08月11日 | 来源:
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用高斯泼溅"画"出三维世界:当AI图形学遇上艺术创作

当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。

当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。

高斯泼溅(3D Gaussian Splatting)正在以前所未有的速度重塑计算机图形学的版图。从NeRF(神经辐射场)的继承者到实时渲染的新宠,这项技术让静态照片变成了可交互的三维场景。但今天我们要聊的,不是又一篇技术论文,而是一个让艺术家也能轻松上手的创作工具——Splat Painter。

从"重建现实"到"创造想象"

" loading="lazy">

过去两年,我们见证了3D高斯泼溅在场景重建领域的爆发。无论是城市级别的数字孪生,还是博物馆文物的高精度扫描,这项技术都能以惊人的速度将多视角图片转化为可实时渲染的三维模型。

但Splat Painter的开发者yogthos提出了一个有趣的转向:如果我们不满足于"重建"已有的现实,而是用这种技术直接"创造"全新的三维场景呢?于是,这个项目将高斯泼溅从"摄影测量工具"变成了"数字画笔"。

与传统建模软件不同,Splat Painter的操作逻辑更接近2D绘画软件的直觉。开发者通过定义一系列"笔刷"——每个笔刷本质上是一组预置的高斯分布参数(位置、协方差、颜色、透明度)——允许用户在三维空间中直接"泼洒"出形状和色彩。

技术解码:高斯泼溅如何成为画笔

为了让你直观理解这项技术的精妙之处,我们不妨从代码层面剖析一下Splat Painter的核心机制。在传统的高斯泼溅渲染管线中,每个高斯函数定义了空间中的一个椭球状分布:

import torch
import torch.nn.functional as F

class GaussianSplat:
    def __init__(self, position, scale, rotation, color, opacity):
        self.position = position  # (x, y, z) 中心位置
        self.scale = scale        # 椭球三轴缩放
        self.rotation = rotation  # 四元数旋转
        self.color = color        # RGB颜色
        self.opacity = opacity    # 不透明度

    def evaluate(self, points):
        # 计算协方差矩阵
        S = torch.diag(self.scale)
        R = quaternion_to_matrix(self.rotation)
        cov = R @ S @ S.T @ R.T
        
        # 计算高斯分布值
        diff = points - self.position
        inv_cov = torch.inverse(cov + 1e-6 * torch.eye(3))
        dist = torch.einsum('bi,ij,bj->b', diff, inv_cov, diff)
        return self.opacity * torch.exp(-0.5 * dist) * self.color

在Splat Painter中,这个基础结构被赋予了更艺术化的用途。开发者创建了多种"笔刷预设",每种预设对应不同的高斯参数分布模式:

;; Splat Painter 的核心笔刷定义(简化版)
(defparameter *brush-types*
  '((:soft-spray :scale #(0.5 0.5 0.5) 
                  :opacity 0.3 :color-jitter 0.2)
    (:sharp-line :scale #(0.1 0.1 1.0) 
                 :opacity 0.8 :color-jitter 0.0)
    (:texture-blob :scale #(1.0 0.8 0.6) 
                   :opacity 0.5 :color-jitter 0.5)))

(defun paint-splat (brush position normal)
  "在指定位置和法线方向生成一组高斯泼溅"
  (let* ((params (getf *brush-types* brush))
         (count (floor (* 100 (getf params :opacity)))))
    (loop for i from 0 to count
          collect (create-gaussian 
                   :position (+ position (random-offset brush))
                   :rotation (align-to-normal normal)
                   :color (color-jitter (getf params :color-jitter))))))

这种设计让艺术家可以像使用Photoshop笔刷一样,在三维空间中自由挥洒。每个笔触落下,都会生成数十到数百个高斯函数,它们共同构成一个连续的三维形状。

为什么不选择传统建模工具?

面对市面上成熟的三维建模软件(Blender、Maya、Houdini),Splat Painter的价值主张是什么?答案是实时性与直觉性

传统建模流程需要经过"网格建模 → UV展开 → 纹理烘焙 → 材质编辑"等多个步骤,每一步都需要专业知识和大量时间。而Splat Painter通过高斯泼溅的固有特性,实现了"所见即所得"的创作体验:

  • 无需拓扑结构:高斯函数天然连续,无需考虑网格密度和布线
  • 实时反馈:得益于GPU友好的渲染算法,每次笔触都能立即呈现在视口中
  • 物理真实:高斯泼溅自带软阴影和透明效果,无需额外配置光照模型

社区反响与未来想象

该项目在Lobsters上引发了热烈讨论。有开发者指出,这种创作方式可能催生全新的"三维涂鸦"文化——就像Tilt Brush之于VR绘画,Splat Painter将高斯泼溅技术带到了更多创意工作者的面前。

当然,项目仍处于早期阶段。目前它更偏向于技术演示和实验工具,距离生产级应用还有距离。但不可否认,这种将AI图形学技术转化为创作工具的思路,正是我们需要的创新方向。

当深度学习技术不再局限于"自动生成",而是成为人类创造力的延伸,我们或许正在见证数字艺术的新范式。下次当你看到一幅由高斯泼溅构成的三维画作时,不妨想一想:这究竟是算法的排列组合,还是艺术家灵魂的投影?



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Lobsters - Painting with Gaussians 标签:#高斯泼溅, #AI图形学, #创意工具, #三维绘画, #开源项目

知乎回答


问题:如何看待 用高斯泼溅"画"出三维世界:当AI图形学遇上艺术创作?


当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。

当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。

高斯泼溅(3D Gaussian Splatting)正在以前所未有的速度重塑计算机图形学的版图。从NeRF(神经辐射场)的继承者到实时渲染的新宠,这项技术让静态照片变成了可交互的三维场景。但今天我们要聊的,不是又一篇技术论文,而是一个让艺术家也能轻松上手的创作工具——Splat Painter。

从"重建现实"到"创造想象"

" loading="lazy">

过去两年,我们见证了3D高斯泼溅在场景重建领域的爆发。无论是城市级别的数字孪生,还是博物馆文物的高精度扫描,这项技术都能以惊人的速度将多视角图片转化为可实时渲染的三维模型。

但Splat Painter的开发者yogthos提出了一个有趣的转向:如果我们不满足于"重建"已有的现实,而是用这种技术直接"创造"全新的三维场景呢?于是,这个项目将高斯泼溅从"摄影测量工具"变成了"数字画笔"。

与传统建模软件不同,Splat Painter的操作逻辑更接近2D绘画软件的直觉。开发者通过定义一系列"笔刷"——每个笔刷本质上是一组预置的高斯分布参数(位置、协方差、颜色、透明度)——允许用户在三维空间中直接"泼洒"出形状和色彩。

技术解码:高斯泼溅如何成为画笔

为了让你直观理解这项技术的精妙之处,我们不妨从代码层面剖析一下Splat Painter的核心机制。在传统的高斯泼溅渲染管线中,每个高斯函数定义了空间中的一个椭球状分布:

import torch
import torch.nn.functional as F

class GaussianSplat:
    def __init__(self, position, scale, rotation, color, opacity):
        self.position = position  # (x, y, z) 中心位置
        self.scale = scale        # 椭球三轴缩放
        self.rotation = rotation  # 四元数旋转
        self.color = color        # RGB颜色
        self.opacity = opacity    # 不透明度

    def evaluate(self, points):
        # 计算协方差矩阵
        S = torch.diag(self.scale)
        R = quaternion_to_matrix(self.rotation)
        cov = R @ S @ S.T @ R.T
        
        # 计算高斯分布值
        diff = points - self.position
        inv_cov = torch.inverse(cov + 1e-6 * torch.eye(3))
        dist = torch.einsum('bi,ij,bj->b', diff, inv_cov, diff)
        return self.opacity * torch.exp(-0.5 * dist) * self.color

在Splat Painter中,这个基础结构被赋予了更艺术化的用途。开发者创建了多种"笔刷预设",每种预设对应不同的高斯参数分布模式:

;; Splat Painter 的核心笔刷定义(简化版)
(defparameter *brush-types*
  '((:soft-spray :scale #(0.5 0.5 0.5) 
                  :opacity 0.3 :color-jitter 0.2)
    (:sharp-line :scale #(0.1 0.1 1.0) 
                 :opacity 0.8 :color-jitter 0.0)
    (:texture-blob :scale #(1.0 0.8 0.6) 
                   :opacity 0.5 :color-jitter 0.5)))

(defun paint-splat (brush position normal)
  "在指定位置和法线方向生成一组高斯泼溅"
  (let* ((params (getf *brush-types* brush))
         (count (floor (* 100 (getf params :opacity)))))
    (loop for i from 0 to count
          collect (create-gaussian 
                   :position (+ position (random-offset brush))
                   :rotation (align-to-normal normal)
                   :color (color-jitter (getf params :color-jitter))))))

这种设计让艺术家可以像使用Photoshop笔刷一样,在三维空间中自由挥洒。每个笔触落下,都会生成数十到数百个高斯函数,它们共同构成一个连续的三维形状。

为什么不选择传统建模工具?

面对市面上成熟的三维建模软件(Blender、Maya、Houdini),Splat Painter的价值主张是什么?答案是实时性与直觉性

传统建模流程需要经过"网格建模 → UV展开 → 纹理烘焙 → 材质编辑"等多个步骤,每一步都需要专业知识和大量时间。而Splat Painter通过高斯泼溅的固有特性,实现了"所见即所得"的创作体验:

  • 无需拓扑结构:高斯函数天然连续,无需考虑网格密度和布线
  • 实时反馈:得益于GPU友好的渲染算法,每次笔触都能立即呈现在视口中
  • 物理真实:高斯泼溅自带软阴影和透明效果,无需额外配置光照模型

社区反响与未来想象

该项目在Lobsters上引发了热烈讨论。有开发者指出,这种创作方式可能催生全新的"三维涂鸦"文化——就像Tilt Brush之于VR绘画,Splat Painter将高斯泼溅技术带到了更多创意工作者的面前。

当然,项目仍处于早期阶段。目前它更偏向于技术演示和实验工具,距离生产级应用还有距离。但不可否认,这种将AI图形学技术转化为创作工具的思路,正是我们需要的创新方向。

当深度学习技术不再局限于"自动生成",而是成为人类创造力的延伸,我们或许正在见证数字艺术的新范式。下次当你看到一幅由高斯泼溅构成的三维画作时,不妨想一想:这究竟是算法的排列组合,还是艺术家灵魂的投影?



总结:

这个事件/技术的核心价值在于它推动了一个重要方向的发展。作为从业者/关注者,我们既要看到短期的影响,也要理解其长期意义。


Lobsters - Painting with Gaussians 原文链接:https://yogthos.net/posts/2026-08-03-splat-painter.html

抖音口播脚本

时长:60秒以内


【开场 Hook(0-5秒)】

当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。


【核心内容(5-45秒)】

用高斯泼溅"画"出三维世界:当AI图形学遇上艺术创作

(根据文章正文提炼 3-5 个关键点,口语化表达)

【结尾引导(45-60秒)】

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拍摄建议:
  • 竖屏 9:16
  • 表情自然,语速适中
  • 关键信息配文字弹幕
  • 背景音乐:科技感电子乐

小红书笔记


用高斯泼溅"画"出三维世界:当AI图形学遇上艺术创作 🔥

当画笔不再蘸取颜料,而是撒下一片片高斯分布的色点,画布从二维平面跃升为可自由漫游的三维空间。这不是科幻电影的场景,而是一位开发者刚刚发布的开源项目——Splat Painter。


💡 关键信息:

  • 来源:Lobsters
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##高斯泼溅 ##AI图形学 ##创意工具 ##三维绘画 ##开源项目

#科技资讯 #前沿技术

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