スプラット処理
GSplatProcessorは、カスタムシェーダーコードを使用したGaussian SplatデータのGPUベースの処理を可能にします。ソーステクスチャストリームから読み取り、結果を宛先ストリームに書き込むことで、ペイント、選択、削除、カスタムデータ変換などの操作を可能にします。
スプラット処理は現在ベータ版です。問題が発生した場合は、PlayCanvas Engine GitHubリポジトリで報告してください。
この機能は統合レンダリングモードが必要です。
概要
Gaussian Splatsは、スプラットごとの属性（位置、回転、スケール、色）をテクスチャストリームに格納します。追加のカスタムストリームは、スプラットデータフォーマットの追加ストリームを使用して追加できます。
GSplatProcessorは、GPU上でこのデータを変更する方法を提供します：
- 生成されたロード関数を使用してソースストリームから読み取り
- 生成された書き込み関数を使用して宛先ストリームに書き込み
- GPU上ですべてのスプラットを並列で処理
これは以下のような用途に便利です：
- ブラシ位置に基づくスプラットのペイント/色付け
- 選択または削除のためのスプラットのマーキング
- スプラットデータの変換
- カスタムのスプラットごとのエフェクト
基本的な使い方
1. プロセッサの作成
ソース（スプラットデータの読み取り元）、宛先（書き込み先のストリーム）、各スプラットを処理するシェーダーコードを指定してプロセッサを作成します：
const processor = new pc.GSplatProcessor(
app.graphicsDevice,
{ component: entity.gsplat }, // ソース
{ component: entity.gsplat, streams: ['customColor'] }, // 宛先
{
processGLSL: `
uniform vec4 uBrushSphere; // xyz = 位置, w = 半径
uniform vec4 uBrushColor;
void process() {
vec3 center = getCenter();
float dist = distance(center, uBrushSphere.xyz);
if (dist < uBrushSphere.w) {
writeCustomColor(uBrushColor);
} else {
writeCustomColor(vec4(0.0));
}
}
`,
processWGSL: `
uniform uBrushSphere: vec4f;
uniform uBrushColor: vec4f;
fn process() {
let center = getCenter();
let dist = distance(center, uniform.uBrushSphere.xyz);
if (dist < uniform.uBrushSphere.w) {
writeCustomColor(uniform.uBrushColor);
} else {
writeCustomColor(vec4f(0.0));
}
}
`
}
);
2. パラメータの設定と実行
処理シェーダーのユニフォームを設定し、すべてのスプラットを処理するために実行します：
// 処理シェーダーのユニフォームを設定
processor.setParameter('uBrushSphere', [x, y, z, radius]);
processor.setParameter('uBrushColor', [1, 0, 0, 1]);
// 処理パスを実行
processor.process();
コンストラクタ
new pc.GSplatProcessor(device, source, destination, options)
パラメータ：
| パラメータ | 型 | 説明 |
|---|---|---|
device | GraphicsDevice | グラフィックスデバイス |
source | GSplatProcessorBinding | ソースデータバインディング |
destination | GSplatProcessorBinding | 宛先データバインディング |
options.processGLSL | string | GLSLシェーダーコード（WebGLに必要） |
options.processWGSL | string | WGSLシェーダーコード（WebGPUに必要） |
GSplatProcessorBinding
{
resource?: GSplatResourceBase, // 直接のリソース参照
component?: GSplatComponent, // コンポーネント（リソースは自動的に解決）
streams?: string[] // バインドするストリーム名
}
インスタンスストリーム（GSPLAT_STREAM_INSTANCE）を使用する場合、コンポーネントごとのテクスチャにアクセスするためにcomponentを指定する必要があります。
ソースについて、streamsが省略された場合、フォーマットストリームは標準のgetCenter()、getColor()、getRotation()、getScale()関数で自動的にバインドされます。ソースと宛先のリソースが異なる場合、ソースからすべてのストリームを読み取ることができます。同じリソースの場合、書き込み先のストリームは読み取れません。
宛先については、streamsが必要で、書き込み先のストリームを指定します。
異なるリソースサイズ
ソースと宛先のリソースは異なる数のスプラットを持つことができます。process()関数は各宛先スプラットに対して1回実行されます。現在の宛先スプラットインデックスはsplat.indexで利用できます：
void process() {
uint destIndex = splat.index; // 現在の宛先スプラットインデックス
// どのソーススプラットから読み取るかを計算
uint sourceIndex = destIndex * 2; // 例：1つおきのスプラットをサンプル
setSplat(sourceIndex);
vec3 srcPos = getCenter();
// 宛先に書き込む
writePosition(vec4(srcPos, 1.0));
}
現在のスプラットコンテキストを変更せずに、load{StreamName}WithIndex()を使用して任意のソーススプラットから読み取ることもできます。
これにより、以下のような操作が可能になります：
- より大きなソースからより小さな宛先へのデータコピー（ダウンサンプリング）
- サンプリングされたソースデータから宛先スプラットの生成
- 異なるスプラット数を持つリソース間のマッピング
シェーダー関数
ビルトインユニフォーム
以下のユニフォームは処理シェーダーで自動的に利用可能です：
| ユニフォーム | 型 | 説明 |
|---|---|---|
srcNumSplats | uint | ソースリソースのスプラット数 |
dstNumSplats | uint | 宛先リソースのスプラット数 |
パディングピクセル（splat.index >= dstNumSplatsの場合）はプロセッサによって自動的にスキップされます。
読み取り（ソース）
ソースストリームが指定されていない場合、プロセッサは以下を提供します：
| 関数 | 戻り値 | 説明 |
|---|---|---|
getCenter() | vec3 | スプラットの位置（最初に呼び出す必要がある） |
getColor() | vec4 | スプラットの色 |
getRotation() | vec4 | 回転クォータニオン |
getScale() | vec3 | スプラットのスケール |
異なるインデックスからの読み取り
デフォルトでは、各スプラットは自身のデータを読み取ります。異なるスプラットから読み取るには、setSplat(index)を使用します：
// GLSL - 隣接するスプラットから読み取る
setSplat(neighborIndex);
vec3 neighborPos = getCenter();
vec4 neighborColor = getColor();
各ロード関数には、直接インデックスアクセス用のWithIndexバリアントもあります：
// GLSL - 別のインデックスから特定のストリームを読み取る
vec4 otherCenter = loadDataCenterWithIndex(neighborIndex);
これは、複数のスプラットからのデータを比較または結合する必要があるアルゴリズムに便利です。
書き込み（宛先）
宛先ストリームごとに、書き込み関数が生成されます：write{StreamName}(value)。
例えば、customColorという名前のストリームはwriteCustomColor(vec4 value)を生成します。
API
setParameter(name, value)
シェーダーユニフォームパラメータを設定します。
// スカラー
processor.setParameter('uRadius', 0.5);
// ベクトル（配列として）
processor.setParameter('uBrushPos', [x, y, z]);
// テクスチャ
processor.setParameter('uBrushTex', brushTexture);
getParameter(name)
以前に設定したパラメータ値を取得します。
deleteParameter(name)
パラメータを削除します。
process()
処理パスを実行し、ソースから読み取り、宛先に書き込みます。
destroy()
すべてのGPUリソースを解放します。プロセッサの使用が終了したら呼び出します。
blendState
ブレンドステートを設定するためのプロパティ（加算ペイントのような累積エフェクトに便利）：
processor.blendState = pc.BlendState.ADDBLEND;
ユースケース
ペイント
ブラシ半径内のスプラットを色でペイント：
void process() {
vec3 center = getCenter();
float dist = distance(center, uBrushPos.xyz);
if (dist < uBrushRadius) {
float falloff = 1.0 - (dist / uBrushRadius);
writeCustomColor(uBrushColor * falloff);
} else {
writeCustomColor(vec4(0.0));
}
}
選択
AABB内のスプラットを選択済みとしてマーク：
void process() {
vec3 center = getCenter();
bool inside = all(greaterThan(center, uSelectionMin)) &&
all(lessThan(center, uSelectionMax));
writeSelection(inside ? vec4(1.0) : vec4(0.0));
}
削除（可視性）
スプラットを非表示としてマーク：
void process() {
vec3 center = getCenter();
float visible = distance(center, uDeletePos) > uDeleteRadius ? 1.0 : 0.0;
writeVisible(vec4(visible));
}
ライブサンプル
- Paintサンプル - ブラシでスプラットをペイントするデモ
- Editorサンプル - 選択、削除、クローンのデモ