4D Gaussian Splatting - Nunchuck
出典: blender.org

無料のオープンソース3D制作ソフト「Blender」の安定版5.3が公開されました。写真や動画から再構成した3Dシーンを扱う「3D Gaussian Splats」の標準対応に加え、ノイズ除去機能としてNVIDIA DLSS 4.5 Ray Reconstructionを導入しました。Windowsの一部とLinuxでは、描画処理の基盤となるバックエンドがVulkanへ切り替わります。

写真から再構成した3Dシーンを読み込み、編集・描画

3D Gaussian Splattingは、色と不透明度を持つ、輪郭のぼやけた楕円体状の粒を重ねて空間を表す技術です。Blender 5.3では、PLY、SPZ、glTF形式のGaussian Splatsを読み込み、点の集合である点群として保持できます。ノードを組み合わせて形状などを処理する「Geometry Nodes」で加工でき、描画エンジンのEEVEEとCycles、作業用表示のWorkbenchで描画できます。

この技術では、複数の方向から撮った写真を照合して撮影位置や向きを求め、得られた点群をもとに粒を配置します。粒を描いた画像と写真との差が小さくなるよう、形や色、不透明度を繰り返し調整し、必要に応じて粒を追加・削除します。各粒が持つ位置、形、色、不透明度でシーンを表現する仕組みです。

三角形の面をつないで形を作るポリゴンメッシュに対し、Gaussian Splatsは半透明の粒を画面上に重ねて描きます。Blenderでも専用の点群タイプを使い、粒の大きさや回転、光の情報などを属性として扱います。

標準では発光シェーダーで描画し、シェーダーを置き換えると、照明を当て直す基本的な処理にも対応します。一方、多くのGaussian Splat作成ツールが使うsRGBとBlenderのリニア色空間の違いにより、不透明度が低く光の値が大きい部分などで描画が不正確になる場合があります。描画性能の最適化も継続中です。

DLSSによるノイズ除去とガラスの分散表現を追加

DLSS 4.5 Ray Reconstructionは、描画時のノイズを除去するデノイザーとして組み込まれました。画像の拡大処理と過去のフレームのサンプルを再利用する仕組みを使います。Blenderは、ビューポートでの照明や質感の調整を速め、アニメーション再生時のちらつきを抑える効果をうたっています。

設定はレンダープロパティの「Sampling」にある「Denoise」パネルから行い、NVIDIAドライバー620以降が必要です。Ray Reconstruction自体はGeForce RTX全世代を対象とする技術で、RTX 20・30・40・50シリーズが対応します。GeForce GTX、AMD Radeon、Intel ArcはNVIDIA DLSSに対応しません。また、Blender 5.3はWindows 11で動作するNVIDIA RTX Sparkデバイスを標準でサポートし、メモリー最適化も含みます。

Cyclesでは、材質の光への反応を設定する「Principled BSDF」に、白い光を色ごとに分ける分散機能が加わりました。透過設定の「Dispersion」で、ガラスや宝石に見られる虹色の効果を再現でき、OpenPBR v1.1.1に対応します。Glass BSDFとPrincipled BSDFの透過成分では、方向によって粗さが変わる異方性にも対応しました。

WindowsとLinuxでVulkanを標準に

Vulkanは、ソフトウェアからGPUの描画処理を制御するためのAPIです。Blender 5.3では、ARM版を除くWindowsとLinuxで標準バックエンドになり、Vulkan 1.1以降が必要になります。

Vulkanでは、描画命令を事前に作成して再利用したり、複数のスレッドで命令を準備したりできます。メモリー管理も開発側が明示的に扱う設計で、OpenGL ESと比べ、複数のCPUコアへ処理を分散しやすい仕組みです。

EEVEEには、光源ごとの情報や影を使って材質の反応を組み立てる「Material Lighting」ノードも加わりました。光源の色や強さ、位置、距離、影などをシェーダー編集で扱え、トゥーン調の表現や虹色に変化する効果などに利用できます。

さらに、EEVEEは正距円筒図法、キューブマップ、各種魚眼、ミラーボールなどのパノラマカメラに対応しました。現段階では、被写界深度、レイトレーシング、ビューポートでのボリュームの時間的再投影には対応していません。

合成処理、プロジェクト管理、2D作画も更新

画像を合成・加工するコンポジターには、シーンへ効果を順番に重ねる「Effects」が加わりました。Bloom、色収差、フィルムグレイン、ビネットのほか、独自のノードグループも使え、それぞれの効果をコンポジターで調整できます。また、17種類のGeometry Nodesがコンポジターで利用可能になりました。

Blenderは、GPUでの再生が最大2倍高速になり、特にEXR形式の連番画像で効果があるとしています。対話型コンポジターでは再生キャッシュも利用できます。絵画調の加工に使うAnisotropic Kuwaharaフィルターについては、Apple GPUで最大10倍、NVIDIA GPUで最大2倍、CPUで25〜30%の高速化をうたっています。

新たな「プロジェクト」機能では、関連ファイルをまとめ、リソースや設定をプロジェクト単位で管理できます。共通の変数、専用のアセットライブラリー、カラーマネジメント設定、独自の起動画面を設定できます。利用は任意で、アドオンなどの拡張機能をプロジェクトごとに設定する機能は、今後のバージョンで追加される予定です。

再利用する素材を集めたアセットライブラリーは、拡張機能として共有・インストールできるようになりました。Blender内の「Get Extensions」から導入でき、Poly Havenのパブリックドメイン素材の一部も利用できます。

3D空間で2D作画を行うGrease Pencilでは、描画モードに投げ縄、矩形、円などの選択ツールを追加しました。新しい「Carver」は線や塗りを切り抜き、必要に応じて穴の周囲に線を作成します。塗りつぶしツールは複数領域を一度に扱え、グラデーションには複数の色を設定できるColorRamp入力を使えるようになりました。