Kapitola 8 — Formáty exportu

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export PLY… (⌘E). Režim pro začátečníky: wizardový krok Export → karta formátu „PLY". Velikost: typicky 100 % (referenční hodnota). Kompatibilní s: SuperSplat, PolyCam, všechny 3DGS prohlížeče.

TECHNICKY

PLY je kanonický formát pro ukládání 3D Gaussian Splatting. RadianceKit zapisuje binární little-endian soubor se standardizovaným 3DGS property layoutem: na Gaussian tříkomponentní pozice, tři vždy nulové normály, tři DC-SH koeficienty (f_dc_0..2) pro základní RGB barvu, následně až 45 dalších SH koeficientů (f_rest_0..44) v transponovaném channel-major uspořádání definovaném Kerblovým paperem 2023 (nejprve všechny koeficienty R kanálu, pak všechny G, pak všechny B), následované logit-opacity (raw pre-sigmoid hodnoty), třemi log-space škálami a wxyz quaternion rotací. Maximální exportovaný SH stupeň je clampován na minimum uživatelského přání a skutečně naučeného stupně; default je 3 (45 rest koeficientů). Před zápisem se velikost payloadu počítá v 64-bitových integerech, aby se zachytil overflow u extrémně velkých cloudů. Soubor se zapisuje atomicky, což u velkých cloudů krátce zabírá dvojnásobné místo na disku.

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export Compressed PLY…. Režim pro začátečníky: karta formátu „Compressed PLY". Velikost: cca 10–20 % oproti PLY (5- až 10násobná komprese). Kompatibilní s: SuperSplat, PlayCanvas engine, web prohlížeče.

TECHNICKY

PlayCanvas varianta PLY formátu s chunked kvantizací. Gaussiany jsou seskupené po 256. Pro každý chunk se v hlavičce ukládají oddělené min/max meze pro pozici, škálu a barvu; jednotlivé Gaussiany referencují své hodnoty relativně k těmto mezím a jsou komprimovány na 32 bitů: pozice a škála s 11-10-11 bit packingem, rotace jako 2-10-10-10 bit „smallest-three" quaternion, barva jako 8-8-8-8 RGBA. Vyšší SH koeficienty se kvantizují pouze 8 bity na komponentu (shCoeffCount * 3 uchar na Gaussian). Samotný formát je stále PLY s ASCII hlavičkou a tedy v principu validovatelný PLY nástroji, ale vertex properties jsou deklarovány jako uint pole. SH stupeň je defaultně 0 (žádné rest koeficienty), aby se maximalizovala komprese — vyšší SH stupně lze explicitně zvolit.

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export SPZ…. Režim pro začátečníky: karta formátu „SPZ". Velikost: cca 10 % oproti PLY (o 90 % menší). Kompatibilní s: Niantic Scaniverse, Niantic Spatial Fields, MetalSplatter.

TECHNICKY

Niantic SPZ-v2 formát. Pozice jsou packované jako 24-bit fixed-point (to dává cca 0,25 mm rozlišení), škály jako 8-bit kvantizace v log prostoru, rotace jako 8-bit smallest-three (v2 se ukládá pouze xyz, w se v dekodéru odvozuje z normy quaternionu), opacity jako sigmoidované 8-bit hodnoty. DC-SH se ukládá s SPZ-specifickou pack formulí (dc_raw * 0.15 * 255 + 0.5 * 255), vyšší SH bandy s 5 bity (band 1) resp. 4 bity (band 2-3) na koeficient. Celý zapakovaný binární blob se následně komprimuje standardním gzipem (RFC 1952), což dává gzipped container formát s magickými bajty 1f 8b. RadianceKit volá pro to systémový gzip, protože vestavěné Apple zlib API vytváří proprietární Apple framing, který by nebyl kompatibilní s SPZ readery v Spatial Fields nebo MetalSplatteru. Systémový gzip zůstává spawnovatelný i v rámci macOS sandboxu.

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export SOG…. Režim pro začátečníky: karta formátu „SOG". Velikost: cca 5–6 % oproti PLY (15- až 20násobná komprese — nejmenší možnost). Kompatibilní s: PlayCanvas engine, SuperSplat editor.

TECHNICKY

„Spatially Ordered Gaussians" — PlayCanvas formát, který ukládá cloud GPU-ready v několika lossless WebP obrázcích. Nejprve se všechny Gaussiany prostorově seřadí podle 3D Morton kódu (30-bit Z-order, 10 bitů na osu), což obrázkům poskytuje pozdější cache lokalitu v rendereru. Pak se pozice s symetrickou logaritmickou transformací (pro lepší dynamický rozsah) kvantizují na 16-bit hodnoty a rozdělí do dvou RGBA obrázků (means_l.webp pro spodních 8 bitů, means_u.webp pro horních). Rotace jsou kódovány jako smallest-three s 3×8 bit plus 2-bit mode v jednom RGBA obrázku (mode v alpha jako 252 + largest). Škály a DC-SH jsou kvantizovány codebookem se 256 položkami (percentilově rozdělené přes všechny hodnoty), indexy končí v scales.webp a sh0.webp. Pět obrázků plus meta.json s codebooky a hranicemi se zabalí do ZIP souboru (vlastní enkodér, protože sandbox blokuje systémový zip) a uloží s příponou .sog.

Pozor sandbox: SOG je jediná formátová volba, která vyžaduje externí binárku. WebP enkodér volá cwebp z /usr/local/bin/cwebp nebo /opt/homebrew/bin/cwebp. Pokud žádná cwebp binárka nenajde, kód spadne na surové PNG enkódování — ale: PNG fallback v SuperSplat nefunguje. V App Store verzi vyhodnoť dostupnost podle buildové varianty; ve vývojářské variantě musí být cwebp instalován přes Homebrew (brew install webp).

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export glTF…. Režim pro začátečníky: karta formátu „glTF". Velikost: srovnatelná s PLY. Kompatibilní s: glTF prohlížeče s rozšířením KHR_gaussian_splatting (Khronos draft standard).

TECHNICKY

Zapisuje samonosný binární .glb soubor (žádná samostatná bin příloha) podle specifikace rozšíření KHR_gaussian_splatting. Pozice se ukládají jako regulérní glTF POSITION vertex data (float3), všechny ostatní atributy (rotace jako float4, škála jako float3, opacity jako float, SH koeficienty jako float3 × shCoeffCount) leží v dodatečných vertex atributech a jsou referencovány přes rozšíření. Důležité: glTF používá pravotočivý Y-up souřadnicový systém, COLMAP/3DGS pracuje Y-down / Z-forward. Exportér proto aplikuje 180° rotaci kolem X osy — pozice se přepisují jako (x, -y, -z), quaterniony se upravují na (w, x, -y, -z). To dává geometricky korektní, ručnou (ne zrcadlově převrácenou) reprezentaci v glTF prohlížečích. JSON a binární chunky jsou paddované na 4-bajtové zarovnání, jak vyžaduje GLB standard.

KDE

Řádek nabídek → Export → 3D Formats → Export .splat…. Režim pro začátečníky: karta formátu „.splat". Velikost: přesně 32 bajtů na Gaussian. Kompatibilní s: gsplat.js, web prohlížeče (antimatter15 reference), většina browser 3DGS dem.

TECHNICKY

antimatter15 .splat formát — 32 bajtů na Gaussian, žádná hlavička, žádná indirekce. Layout na záznam: 3 × float32 pozice (světové souřadnice), 3 × float32 škála (exp transformované z log space interního bufferu), 4 × uint8 RGBA barva (DC-SH koeficient škálovaný s SH_C0 = 0.282... a clampovaný na [0,255]), 4 × uint8 quaternion (w,x,y,z, normalizovaný a kódovaný jako 128 + 128*q do bajtového rozsahu). Ukládá se pouze DC-SH — vyšší SH bandy jsou zahozeny. To dělá formát extrémně kompaktní, ale stojí to view-dependent změny barvy, ke kterým dochází u odrazů nebo spekulárních highlights. Pořadí zápisu je přesně indexové pořadí cloudu (žádné prostorové třídění), web prohlížeče jako gsplat.js z toho při renderování vychází.

KDE

Řádek nabídek → Export → Media → Export Web Viewer…. Režim pro začátečníky: karta formátu „Web Viewer". Velikost: splat data base64 kódovaná (≈ 4/3 režie) + cca 5 KB HTML/JS shell. Kompatibilní s: každý moderní prohlížeč s WebGL2 (všechny desktopy, iOS 15+, Android 5+).

TECHNICKY

Balí Gaussian Cloud spolu s kompletně inline napsaným WebGL2 rendererem do jediného .html souboru. Žádné CDN závislosti, žádné WASM, žádný druhý soubor. Cloud se interně nejprve kóduje jako .splat binárka (stejná 32-bajtová logika jako E6), pak se vloží base64, pak se v prohlížeči dekóduje s atob. Vestavěný renderer dělá vlastní WebGL2 třídění, ovládání orbit myší a CPU třídění na frame; veškerý JS kód (shadery, matematika, smyčka) je v output HTML viditelný. Konvence os na hranici úložiště-renderer je přesně stejná jako u E5: pozice (x, -y, -z), quaternion (w, x, -y, -z). Volitelně lze zobrazit branding overlay (free tier přepínač). Vzhledem k tomu, že vše je inline, soubor funguje i přímo z protokolu file:// — pro testování není potřeba lokální web server.

KDE

Řádek nabídek → Viewport → Record Turntable Video NEBO Řádek nabídek → Export → Media → Export Orbit Video…. Režim pro začátečníky: karta formátu „Orbit Video" s posuvníkem trvání 3–30 s. Velikost: závisí na trvání, rozlišení, bitrate. Kompatibilní s: všechny platformy (H.264 a HEVC jsou Apple standard).

TECHNICKY

Renderuje Gaussian Cloud podél parametrické orbitální jízdy kamery a každý frame enkóduje přes AVAssetWriter do MP4 nebo MOV souboru. Konfigurace orbitu řídí rychlost otáčení (otáčky), vzdálenost, elevaci, FOV, trvání a faktor ease-in/out. Na frame se matice transformace světa (vypočítaná rendererem, aby interní souřadnice otočila do Y-up orbitálního světa) násobí kamerou, poté se aplikuje MetalSplatter specifické zrcadlení Y. Offscreen render target se přes IOSurface stahuje do CVPixelBuffer pro enkodér. Enkodér podporuje H.264 a HEVC, konfigurovatelný bitrate a rozlišení od 480p do 8K. Před prvním framem renderer čeká 200 ms, aby bylo dokončeno počáteční třídění splatů. Tento export je GPU bound — u 8K a milionů Gaussianů leží render čas na frame v několika sekundách, takže celkové render časy 10–30 minut pro 6sekundové video jsou možné.

KDE

Řádek nabídek → Export → Photogrammetry → Export SfM (transforms.json)…. Velikost: typicky 1–10 KB (pouze pozice + intrinsics, žádné obrázky, žádné Gaussiany). Kompatibilní s: nerfstudio, Brush, gsplat, OpenSplat, Meshroom, všechny moderní feed-forward 3DGS trénery.

TECHNICKY

Zapisuje nerfstudio transforms.json formát se seznamem pozic kamer plus sdílenými intrinsics. Na kameru se invertuje view matice (uvnitř RadianceKitu: world-to-camera v COLMAP konvenci), následně se zrcadlí Y a Z bazální vektory v kameře, aby se převedly do nerfstudio konvence (OpenGL style, kamera se dívá podél -Z, +Y je nahoře). Finální 4×4 matice končí jako row-major nested array doublů v poli transform_matrix každého framu. Intrinsics se ukládají na top-level (ohnisko x/y, hlavní bod x/y, šířka/výška obrázku, camera_model = "OPENCV", plus distortion koeficienty k1, k2, p1, p2) — pokud exportér nedetekuje více různých intrinsic setů, pak se zapisují per frame. Cesty obrázků se píšou jako images/<filename> relativně k JSON souboru; uživatel musí vytvořit sibling složku images/ s tréninkovými fotografiemi.

KDE

Řádek nabídek → Export → Photogrammetry → Export SfM (COLMAP Workspace)…. Velikost: tři binární soubory dohromady typicky 4–8 MB — points3D.bin dominuje (jeden řádek na 3D bod sparse cloudu), images.bin a cameras.bin jsou každý výrazně pod 100 KB. Kompatibilní s: COLMAP sám, Nerfstudio, Postshot, Meshroom, všechny nástroje, které očekávají COLMAP sparse/ adresář.

TECHNICKY

Zapisuje standardní COLMAP sparse/0/ layout se třemi binárními soubory: cameras.bin, images.bin, points3D.bin. Formátová reference je oficiální COLMAP dokumentace. cameras.bin obsahuje deduplikovaný seznam intrinsics (kamery s identickými intrinsics + velikostí obrazu se sloučí do jednoho záznamu); použitý camera model je OPENCV (model 4), s fx/fy/cx/cy plus čtyřmi distortion koeficienty k1/k2/p1/p2. images.bin listuje na obrázek pozici jako wxyz quaternion plus translaci, následuje ID kamery a název souboru; žádné 2D-3D korespondence se neukládají. points3D.bin obsahuje SfM mrak bodů s pozicí, barvou (0-255 RGB) a defaultními hodnotami pro reprojekci a délku tracku. Vše se zapisuje v little-endian. Re-import do RadianceKitu funguje přes File menu → „Import COLMAP/Metashape Workspace…" (viz Q3 v kapitole SfM backendů).