La visualisation 3D vit une révolution silencieuse. Après la photogrammétrie, le LiDAR et le rendu temps réel, une nouvelle approche redéfinit notre manière de reconstruire et de percevoir les espaces : le 3D Gaussian Splatting.
Née de la recherche en vision par ordinateur, cette technologie bouleverse les codes du rendu 3D en proposant une représentation à la fois plus fluide, plus réaliste et plus naturelle. Elle marque un tournant décisif vers une 3D qui ne cherche plus seulement à modéliser le monde, mais à le reproduire tel que nous le percevons.
Le 3D Gaussian Splatting est une méthode de représentation tridimensionnelle qui repose sur des points de données volumétriques appelés “gaussiens”.
Contrairement aux modèles traditionnels fondés sur des maillages de polygones, cette approche considère la scène comme un nuage de sphères semi-transparentes, chacune possédant une couleur, une densité et une taille spécifique.
Ces “points de lumière” se superposent et fusionnent dans l’espace pour créer un rendu volumétrique continu, sans arêtes ni textures appliquées, où chaque nuance et reflet naît du calcul même de la lumière.
Le résultat est saisissant : une image tridimensionnelle fluide, cohérente et photoréaliste, qui restitue la richesse visuelle du monde réel sans nécessiter de maillage ou de texturage traditionnel. Le 3D Gaussian Splatting ne reconstruit pas l’objet, il recompose la perception de la lumière.
Cette technologie trouve son origine dans les travaux de l’équipe franco-allemande d’Inria et de l’Université de Tübingen, présentés dans l’étude 3D Gaussian Splatting for Real-Time Rendering of Radiance Fields.
Ces chercheurs ont développé une méthode de rendu inspirée du principe des Neural Radiance Fields (NeRF), mais optimisée pour le temps réel.
L’idée clé : représenter chaque point d’une scène non comme une géométrie, mais comme une distribution de lumière, calculée et fusionnée directement sur GPU.
Le résultat est un gain colossal en performance et en réalisme : là où un NeRF nécessitait des heures de calcul, un modèle 3D Gaussian Splatting peut être affiché et exploré en quelques secondes.
Le fonctionnement repose sur un pipeline en trois étapes.
D’abord, un ensemble d’images ou de relevés 3D (issus d’une caméra, d’un scanner ou d’un drone) est utilisé pour calibrer la position des points dans l’espace.
Ensuite, un algorithme optimise la distribution des gaussiennes afin qu’elles restituent la couleur et la luminosité de chaque zone.
Enfin, lors du rendu, ces millions de gaussiennes sont projetées et fusionnées à l’écran, produisant une image d’une continuité et d’une douceur visuelle exceptionnelles.
Contrairement aux maillages, il n’y a pas de polygones à calculer ni de textures à appliquer : le rendu résulte directement du comportement optique simulé de la lumière dans le volume.
Cette approche permet une visualisation fluide en temps réel, même sur des scènes complexes, avec une qualité photoréaliste jusque-là réservée au pré-rendu.
Le 3D Gaussian Splatting s’inscrit dans une tendance de fond : celle de la convergence entre capture du réel et rendu immersif.
Il permet de transformer directement des jeux de données issus de la photogrammétrie ou du LiDAR en scènes tridimensionnelles photoréalistes, sans passer par des étapes lourdes de maillage, de nettoyage ou de texturage.
Cette simplification ouvre de nouvelles perspectives pour l’architecture, le patrimoine, l’urbanisme, la culture ou la formation.
Un architecte peut par exemple visualiser un bâtiment existant avec un réalisme inédit, sans modélisation intermédiaire.
Un musée peut reconstituer un site patrimonial ou une œuvre numérisée dans une scène immersive navigable en temps réel.
Les applications dans le jumeau numérique, la reconstruction 3D ou la réalité virtuelle sont immenses : la frontière entre le relevé et la restitution visuelle tend à disparaître.
Le premier avantage de cette approche réside dans son réalisme visuel.
Les surfaces apparaissent continues, les reflets naturels et les transitions lumineuses d’une douceur inédite. Le rendu donne la sensation d’une immersion dans le monde réel, sans artéfact ni discontinuité.
Le second atout est sa rapidité de calcul : le 3D Gaussian Splatting permet une visualisation quasi instantanée, y compris pour des environnements complexes, là où la photogrammétrie ou le rendu polygonal exigent de longs traitements.
Enfin, cette technologie est plus légère : les fichiers générés sont compacts, exploitables sur GPU et adaptés à la diffusion en ligne ou dans des applications de réalité mixte.
Le 3D Gaussian Splatting reste une technologie émergente.
Sa principale limite réside dans l’absence de dimension métrique exploitable : le rendu est visuel et immersif, mais ne permet pas encore de réaliser des mesures précises ou d’éditer la géométrie.
L’intégration avec les écosystèmes BIM, CAO ou SIG n’est donc pas encore native.
L’un des grands défis des prochaines années sera de créer des passerelles entre la représentation volumétrique et les modèles analytiques, pour combiner la fidélité visuelle du 3D Gaussian Splatting avec la précision du relevé 3D.
Le 3D Gaussian Splatting ne remplace pas les méthodes existantes : il les complète.
Il s’inscrit dans une vision élargie de la 3D, où la donnée géométrique et la donnée visuelle convergent pour produire des représentations plus expressives, plus légères et plus accessibles.
Dans un futur proche, cette approche pourrait devenir le standard de la visualisation photoréaliste pour la capture d’espaces, la documentation patrimoniale, la réalité virtuelle et la simulation architecturale.
Cette technologie annonce une transition majeure : celle d’une 3D géométrique vers une 3D perceptive, où l’on ne reconstruit plus seulement la forme, mais aussi la sensation du réel.
Le 3D Gaussian Splatting préfigure ainsi une nouvelle génération d’outils immersifs, capables de rendre la numérisation aussi vivante que la réalité qu’elle décrit.