3D Gaussian Splatting în geoștiințein geosciences

RezumatAbstract

Digitizarea patrimoniului geologic este esențială pentru geoconservare, cercetare și educație, însă metodele 3D tradiționale, precum fotogrammetria, redau cu greu eșantioanele cu proprietăți optice complexe. Lucrarea evaluează 3D Gaussian Splatting (3DGS) ca alternativă de mare fidelitate, printr-un studiu comparativ la mai multe scări: aflorimente la scară de peisaj, digitizate cu drone (UAV); interioare de muzeu la scară arhitecturală, digitizate cu telefonul; și minerale cu luciu și transparență complexe, la nivel de eșantion. Rezultatele arată că 3DGS oferă un realism fără precedent, redând fenomene care depind de unghiul de privire — labradorescența feldspatului sau translucența fluorinei —, slab reprezentate de modelele fotogrammetrice cu textură. În plus, fluxul de lucru 3DGS este semnificativ mai rapid și elimină post-procesarea manuală și pictarea texturilor. Permițând realizarea unor gemeni digitali autentici și a unor tururi virtuale imersive, 3DGS este o tehnologie transformatoare pentru domeniu, cu noi posibilități de implicare a publicului și de creare a unor arhive digitale accesibile, de mare fidelitate, pentru geoeducație și geoturism.The digitization of geological heritage is essential for geoconservation, research, and education, yet traditional 3D methods like photogrammetry struggle to accurately capture specimens with complex optical properties. This paper evaluates 3D Gaussian Splatting (3DGS) as a high-fidelity alternative. This study presents a multi-scale comparative study, digitizing landscape-scale outcrops with UAVs, architectural-scale museum interiors with smartphones, and specimen-level minerals with complex lusters and transparency. The results demonstrate that 3DGS provides unprecedented realism, successfully capturing view-dependent phenomena such as the labradorescence of feldspar and the translucency of fluorite, which are poorly represented by photogrammetric textured meshes. Furthermore, the 3DGS workflow is significantly faster and eliminates the need for manual post-processing and texture painting. By enabling the creation of authentic digital twins and immersive virtual tours, 3DGS represents a transformative technology for the field. It offers powerful new avenues for enhancing public engagement and creating accessible, high-fidelity digital archives for geoeducation and geotourism.

Traducere în limba română a rezumatului original, în engleză.