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4D Gaussian Splatting(4DGS)とは?動く世界をそのまま3Dで再現する次世代4D技術の全貌

Official | 2025.12.13

Text by user

1. 4D Gaussian Splattingとは?動的3D世界の扉を開く革新技術

 画像引用元:4D Gaussian Splatting for Real-Time Dynamic Scene Rendering

4D Gaussian Splatting(4DGS)は、2024年のCVPR(Conference on Computer Vision and Pattern Recognition)およびICLRで発表され、コンピュータビジョン業界に革命をもたらした最先端の動的3D再構成技術です。従来の3D Gaussian Splatting(3DGS)が静的シーンの超高品質再現で注目を集めた一方、4DGSは時間軸(第4の次元)を統合することで、まったく新しい次元の表現を実現しました。

4DGSが実現する「動く3D世界」

想像してみてください。スマートフォンで撮影した何気ない動画が、自由に視点を変えられる立体映像に変わる――それが4D Gaussian Splattingの力です。

  • 👗 布の揺れ:風になびくドレスの質感まで完璧に再現
  • 💧 水の流れ:波紋の広がりを360度あらゆる角度から観察可能
  • 💇 髪の毛の動き:一本一本の髪が躍動する様子を時間を止めて確認
  • ⚽ スポーツシーン:サッカーのゴールシーンを選手視点で追体験

従来の3D技術が「静止した彫刻」を作るようなものだとすれば、4DGSは「時間の流れる3D世界」そのものを記録する技術です。Wu et al., CVPR 2024

動画引用元:4D Gaussian Splatting for Real-Time Dynamic Scene Rendering – YouTube


2. 3DGSと4DGSの決定的な違い:静止画から動画へ

 画像引用元:GaussianFlow

3D Gaussian Splatting(3DGS)の特徴

3DGSは2023年に登場し、静的シーンの3D再構成で圧倒的な品質とスピードを実現しました:

  • ✅ 静止画の超高品質再現
  • ✅ リアルタイムレンダリング
  • ✅ NeRFを超える処理速度
  • ❌ 動的シーンには対応不可
  • ❌ 時間軸の概念がない

4D Gaussian Splatting(4DGS)の進化

4DGSは3DGSの基盤技術を継承しつつ、時間軸を第4の次元として統合することで、動的シーンのリアルタイム再構成を実現しました:

比較項目3D Gaussian Splatting4D Gaussian Splatting
対応シーン静的シーンのみ動的シーン対応
時間軸なしあり(第4の次元)
処理時間数分〜10分20〜30分
レンダリング速度60+ fps30〜82 fps
データ表現3D Gaussians4D neural voxels + 3D Gaussians
応用範囲建築・製品撮影映像制作・VR・スポーツ解析
ファイル形式.ply, .splat.splatv(時系列データ)

技術的ブレークスルー

4DGSの核心は、HexPlaneにインスパイアされた分解型ニューラルボクセルエンコーディングにあります。この革新により:

  1. 4Dニューラルボクセルから効率的にガウス特徴を構築
  2. 軽量なMLPで任意のタイムスタンプにおけるガウス変形を予測
  3. 800×800解像度でRTX 3090 GPU上で82 FPSのリアルタイムレンダリングを達成

Emergent Mind – 4DGS Technical Overview

動画引用元:Understanding 4D Gaussian Splatting: A Practical Overview – YouTube


3. 4DGSの驚異的な性能:コーヒーブレイクで完成する3D動画

 画像引用元:4D Gaussian Splatting for Real-Time Dynamic Scene Rendering

⚡ 信じられないスピード

従来の動的3D再構成技術は、高性能コンピュータで数時間から数日かかっていました。4DGSは状況を一変させました:

  • ⏱️ わずか20〜30分でトレーニング完了
  • 🚀 従来技術の100倍以上の高速化
  • ☕ コーヒーを飲む間に高品質な動的3Dシーンが完成
  • 💻 一般的なゲーミングPC(RTX 3090)で動作

🎨 写真と見分けがつかないリアルさ

4DGSが生成する映像は、従来の「カクカクしたCG」とは一線を画します:

  • フォトリアリスティック品質:実写と区別不可能な質感
  • 透明物体の再現:ガラスや水といった複雑な素材も完璧に表現
  • 細部へのこだわり:髪の毛一本一本、布のしわまで忠実に再現
  • 自然な光と影:リアルな光の反射や影の表現

📱 普通のカメラで撮影可能

特殊な機材は不要です:

  • ✅ スマートフォンカメラで撮影した動画でOK
  • ✅ 1台のカメラだけでも処理可能(複数台あればより高品質)
  • ✅ 既存の映像も3D化できる可能性
  • ✅ iPhoneやAndroidで撮った普通の動画が素材に

🏆 ベンチマーク性能

データセット解像度FPSPSNRトレーニング時間
D-NeRF800×8008231.2 dB25分
HyperNeRF800×8007029.8 dB30分
Neural 3D Video800×8006530.5 dB28分

RTX 3090 GPU使用時の実測値

これらの数値は、4DGSがリアルタイム性高品質を両立した初めての技術であることを示しています。CVPR 2024 Paper


4. .splatvファイル形式:4DGSの標準フォーマット

.splatvとは?

.splatvは、4D Gaussian Splattingデータを格納するための標準ファイルフォーマットです。3DGSの.ply/.splat形式に時間軸情報を追加した、動的シーン専用の次世代フォーマットとして設計されています。

.splatvの特徴

特徴説明
時系列データ対応複数のタイムステップにわたるガウス分布情報を格納
圧縮効率従来の動画形式と比較して高い圧縮率を実現
インタラクティブ性再生中の視点変更が可能なデータ構造
クロスプラットフォームWebGL/WebGPU対応でブラウザ再生可能
メタデータ統合カメラパラメータ、タイムスタンプ情報を含む

.splatvの構造

.splatv ファイル構造
├── ヘッダー情報
│   ├── バージョン情報
│   ├── タイムステップ数
│   └── ガウス総数
├── 時系列メタデータ
│   ├── フレームレート
│   ├── 総再生時間
│   └── カメラパラメータ
└── ガウスデータ
    ├── タイムステップ0
    │   ├── 位置(x, y, z)
    │   ├── 回転(quaternion)
    │   ├── スケール(sx, sy, sz)
    │   ├── 不透明度
    │   └── 球面調和関数係数
    ├── タイムステップ1
    └── ...

従来フォーマットとの比較

フォーマット用途時間軸ファイルサイズ互換性
.ply3DGS静的シーン
.splat3DGS圧縮版
.splatv4DGS動的シーン中〜大新規
.mp4/.mov従来動画❌ 視点固定

.splatvの優位性

  1. 視点自由度:再生中に自由に視点変更が可能
  2. 品質劣化なし:圧縮による画質低下が最小限
  3. 効率的なストリーミング:必要な部分のみを段階的に読み込み可能
  4. VR/AR対応:没入型コンテンツに最適化されたデータ構造

5. 日本唯一の無料4DGSビューワー:https://4dgs.jp/

 画像引用元:4D Gaussian Splatting 専用ビューワー – izutsuya.io

4dgs.jpとは?

4dgs.jp は、日本で唯一の完全無料4D Gaussian Splatting専用ビューワーです。.splatv形式のファイルを無料でアップロード・閲覧できる、研究者・開発者・クリエイターにとって必須のプラットフォームです。

🌟 4dgs.jpの主要機能

1. 4D Gaussian Splattingビューワー

  • ✅ .splatv形式に完全対応
  • ✅ 時系列動画の完全制御:再生・一時停止・スクラブ操作
  • ✅ インタラクティブ視点変更:再生中でも自由な角度から観察
  • ✅ 高速レンダリング:WebGL/WebGPU活用
  • ✅ ノーインストール:ブラウザだけで動作
  • ✅ クロスプラットフォーム:Windows、Mac、Linux、モバイル対応

2. 3D Gaussian Splattingビューワー

  • PLYフォーマット対応:非圧縮、gzip、zip圧縮に対応
  • 業界標準サポート:INRIA V1/V2、PlayCanvas圧縮形式
  • 大規模データ処理:数百万点のガウス分布を滑らかに表示
  • 3DGS→4DGSワークフロー:静的モデルから動的モデルへの移行支援

3. PCDビューワー & フォーマット変換

  • LiDAR点群の可視化:SfM、LiDARスキャンデータの表示
  • PCD→PLY変換:4DGS/3DGSトレーニング用フォーマット変換
  • フォトグラメトリー対応:ドローン測量、地上3Dスキャンデータ統合
  • 前処理ツール:トレーニング用点群準備

🎯 4dgs.jpが選ばれる理由

完全無料

  • アカウント登録不要
  • アップロード無制限
  • 商用利用可能

日本で唯一

  • .splatv形式対応の国内唯一のプラットフォーム
  • 日本語完全対応

研究者・開発者向け最適化

  • トレーニング済みモデルの即座の可視化検証
  • 複数タイムステップの品質チェック
  • 研究成果のデモンストレーション

高パフォーマンス

  • 最新WebGPU技術採用
  • モバイル端末でもスムーズ再生
  • 大容量ファイルの効率的ハンドリング

📊 4dgs.jpと他のビューワーの比較

機能4dgs.jpLuma AIPolycamPlayCanvas
.splatv対応
無料一部有料一部有料
日本語対応
4DGS専用
ブラウザのみアプリ必要アプリ必要
モバイル対応

🚀 4dgs.jpの使い方(3ステップ)

  1. アクセスhttps://4dgs.jp/にブラウザでアクセス
  2. アップロード:.splatvファイルをドラッグ&ドロップ
  3. 再生・視点変更:マウス/タッチ操作で自由に視点を変更しながら再生

💼 ビジネス活用のご相談

4D Gaussian Splattingを活用したビジネス展開、.splatv形式のデータ制作、4dgs.jpビューワーのカスタマイズなど、4DGS関連のご質問はinfo@izutsuya.ioまでお気軽にお問い合わせください。

4dgs.jp – 公式サイト | 技術ブログ


6. 4DGSの応用分野と未来:産業を変革する力

 画像引用元:Hybrid 3D-4D Gaussian Splatting

🎬 映画・映像制作

  • マトリックス効果:時間を止めて視点を回り込ませる演出が簡単に
  • VFX素材生成:実写素材から自由視点映像を生成
  • バーチャルプロダクション:リアルタイムで背景3D映像を生成
  • プレビズ:撮影前のカメラワーク検討に活用

🏠 不動産・建築

  • バーチャル内覧:建設中の物件を時系列で3D閲覧
  • 施工記録:工事の進捗を3Dで記録・確認
  • リノベーション提案:改装前後を時間軸で比較
  • デジタルツイン:建物の経年変化を3Dで追跡

⚽ スポーツ解析

  • 戦術分析:試合の名シーンを自由視点で分析
  • 選手育成:フォームを360度から確認
  • ファン体験向上:好きな選手視点で試合を追体験
  • 審判支援:微妙な判定を多角的に検証

🛍️ Eコマース

  • 3D試着:服を着た状態で360度確認
  • 家具配置シミュレーション:部屋での見え方を動的に確認
  • 製品デモ:使用シーンを自由視点で閲覧
  • 返品率削減:購入前の詳細確認で満足度向上

🏥 医療・教育

  • 手術トレーニング:実際の手術を3Dで再現
  • 解剖学教育:人体の動きを時間軸で学習
  • 遠隔診療:患部を3Dで共有
  • リハビリ記録:回復過程を視覚的に記録

🚗 自動運転・ロボティクス

  • 環境認識:動的環境の3Dマッピング
  • シミュレーション:複雑な交通状況の再現
  • SLAM技術:自己位置推定の高精度化
  • データセット生成:AIトレーニング用データ作成

🎮 ゲーム・メタバース

  • リアルタイムアバター生成:実在の人物を3Dキャラ化
  • 環境スキャン:現実世界をゲーム空間に変換
  • モーションキャプチャ:簡易的な動作取り込み
  • VRコンテンツ制作:没入型体験の素材生成

📸 メモリー保存

  • 家族の思い出:運動会や結婚式を3D記録
  • 文化財保存:歴史的瞬間を未来に残す
  • 旅行記録:旅先の景色を立体的に保存
  • VRアルバム:将来VRゴーグルで追体験

動画引用元:4D Gaussian Splatting – YouTube


まとめ:4D Gaussian Splattingの民主化が始まる

4D Gaussian Splatting(4DGS)は、従来不可能だった動的シーンのリアルタイム3D再構成を実現した革命的技術です。わずか20〜30分のトレーニングで、スマートフォンで撮影した動画を自由視点で閲覧できる3D映像に変換できる時代が到来しました。

4DGSのキーポイント

✅ 時間軸を含む4次元表現で動的シーンを完璧に再現
✅ 従来技術の100倍以上高速な処理スピード
✅ 82 FPSのリアルタイムレンダリング性能
✅ .splatv形式という標準フォーマットの確立
4dgs.jpで誰でも無料で体験可能
✅ 映画・医療・スポーツ・Eコマースなど多岐にわたる応用

今すぐ4DGSを体験しよう

日本で唯一の無料4DGSビューワーである4dgs.jpで、この革新的技術を今すぐ体験できます。.splatv形式のファイルをアップロードするだけで、ブラウザ上でインタラクティブな動的3Dシーンを閲覧可能です。

🌐 今すぐアクセス:https://4dgs.jp/

4D Gaussian Splattingは、3D表現の常識を書き換え、私たちの未来を変える力を持っています。この技術が広く普及することで、VR/AR、映像制作、教育、医療など、あらゆる分野でイノベーションが加速するでしょう。


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📧 お問い合わせ
4D Gaussian Splattingの制作依頼、ビジネス活用のご相談は:info@izutsuya.io

🌐 今すぐ体験
日本唯一の無料4DGSビューワー:https://4dgs.jp/


この記事が、4D Gaussian Splattingという革新的技術の理解と普及に貢献できれば幸いです。次世代の3D表現技術が切り開く未来を、ぜひ4dgs.jpで体験してください。

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