【高斯泼溅】当3DGS遇上传统模型：从“画在一起”到“画得对”的全攻略​

在真实场景重建、数字孪生与新一代三维表达体系中，3DGS正迅速成为不可忽视的技术方向。凭借在细节保真度、重建效率和真实感上的优势，它让传统基于三维精模、倾斜摄影和网格建模的表达方式，首次在“真实还原”层面显得力不从心。

城市场景-3DGS与倾斜融合

但在真实的工程系统中，几乎不存在只依赖3DGS的完整方案。结构化几何、可交互对象、业务逻辑以及语义与属性承载，仍然高度依赖成熟稳定的传统三维模型体系。工程实践的主流路径，也始终是扩展既有模型应用，而非用3DGS全面替代。

因此，一个关键问题随之出现：能否将3DGS与传统三维模型放在同一场景中协同渲染？

答案是肯定的：但难点并不在“能不能画”，而在于是否画得正确、稳定且具备长期工程可维护性。因为3DGS与传统模型，本质上代表的是两套截然不同的空间假设与渲染哲学，它们的融合，更像是一场发生在渲染架构层级的正面碰撞，而非简单的技术拼接。

坐标体系的碰撞

在3DGS与传统三维模型的融合中，坐标体系是最先出问题、也最容易被忽视的一环。

3DGS通常来自COLMAP、Nerfstudio等重建流程，本质上工作在以相机群为中心的局部空间中：

• 原点无语义
• 轴向不固定
• 单位虽多为米，但不保证遵循Y-up/Z-up规范

而传统三维模型恰恰相反，它们始终运行在语义明确、规则稳定的世界坐标系统里，原点、轴向、单位与左右手规则都是系统级前提。

如果在数据阶段没有完成严格的坐标对齐，就将两者直接放入同一场景，漂浮、倾斜、比例失真几乎不可避免。
在shader中“临时掰正”画面，或许能骗过Demo，但在多模型、多数据源的工程系统里只会迅速失控。

坐标问题必须在数据阶段解决，而不是在渲染阶段掩盖。
只有当3DGS与传统模型真正共享同一个World Space，后续关于深度、遮挡与排序的问题才值得继续讨论。

深度与遮挡的摩擦

在坐标体系统一之后，第二个必然遇到的问题是深度关系。

在传统的模型渲染中，这个问题几乎不需要开发者关心：

• 模型是不透明的
• GPU会自动记录每个像素的“距离”
• 近的物体自然遮住远的物体

这套机制就是我们常说的深度缓冲(Depth Buffer)。

如果简单地将3D Gaussian Splatting当作普通透明物体插入渲染队列，在实际场景中很容易出现一系列问题：

• 穿模
• 悬浮
• 遮挡关系错误

这并不是参数没调好，而是渲染路径本身就不成立。

因此通常会将传统三维模型与3DGS拆分为不同的渲染阶段：

• 先渲染传统三维模型中的不透明几何
• 完整写入深度缓冲
• 为场景建立稳定、可信的几何结构
• 再渲染3DGS
• 仅读取深度信息

这种策略的核心思想是：几何先行，真实细节后置。结构由Mesh决定，真实感由3DGS补充，而不是相互竞争深度主导权。

排序的难点

如果说深度测试是传统三维模型世界能够成立的根本规则，那么在融合渲染体系中，排序几乎决定了3DGS是否还是真正的3D。

传统三维模型面对的是拓扑明确、数量有限的几何体，可见性主要依赖深度测试即可稳定解决；即便存在透明物体，也只是少量对象的顺序调整，问题规模始终可控。

而3DGS面对的是海量半透明高斯椭球：
每一个splat都参与颜色与透明度累积，渲染结果对绘制顺序高度敏感，顺序不再是优化项，而是正确性本身。

任何试图让3DGS服从传统renderOrder、或直接塞进透明队列的方案，都会在规模和正确性上同时失效，

最终表现为：

• 体积层次错乱
• 远近反转
• 画面发灰
• 甚至“糊成一团”

因此，在可落地的工程实践中，3DGS必须被视为与传统三维模型并行的渲染体系，而非从属关系：
传统模型继续依赖深度测试，负责建立稳定、可信的空间结构；
3DGS则必须拥有独立的排序体系，在GPU上通过视空间深度、分桶排序或层级裁剪等方式解决自身的可见性问题。

两者只在最终合成阶段以受控方式交互，例如基于深度进行裁剪或遮挡判断，而不是共享同一个透明队列。
只有在这种关系下，3DGS才能呈现出连续、可信的体积感，而不是退化为失序的点云效果。

Mapmost的实现

在Mapmost的技术体系中，强调在数据阶段完成坐标体系统一，通过稳定的几何深度计算为3DGS提供可靠的遮挡基础，并采用独立的排序与LOD策略保障大规模场景下的渲染稳定性。

使用Mapmost SDK for WebGL，可实现3DGS与倾斜模型、通用三维模型的融合表达，满足智慧园区、智慧交通等数字孪生应用开发需求。

3DGS与倾斜融合加载效果

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