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从倾斜摄影到3DGS再到LCC

空间数据的“格式革命”

一个可交互的变电站数字孪生，首先需要三维空间数据支撑。

传统倾斜摄影技术虽能快速生成大范围实景模型，但其本质是“静态建模”，在实时交互、动态更新与细节还原上存在瓶颈。

2023年，3D高斯泼溅（3D Gaussian Splatting, 3DGS）技术的出现，彻底颠覆了这一格局。

1.1 什么是3DGS？

3DGS 是一种显式、可微的三维场景表示与渲染技术：

• 用数百万个可优化的各向异性 3D 高斯椭球（位置、协方差、不透明度、球谐颜色）建模场景；
• 采用可微光栅化 + 自适应密度控制（合并 / 拆分 / 剪枝），实现1080P 下 30–60FPS 实时渲染；
• 从多视角图像（含 SfM 稀疏点云初始化）重建，兼顾照片级画质（PSNR 28–32dB）与实时交互性能。
  
  

3DGS通过数百万个可学习的3D高斯基元（椭球体）来显式表达场景，每个基元携带位置、颜色、透明度及形状参数，通过可微分光栅化技术实现实时渲染，其渲染速度可达100 FPS以上，训练时间也从NeRF的数天缩短至数十分钟。

1.2 3DGS都有哪些格式？

（1）原生 / 基础格式（无压缩、训练 / 存档用）

• PLY（.ply）— 官方原生标准

• 全称：Polygon File Format（3DGS 专属扩展）
• 内容：每个高斯含 XYZ、尺度、旋转（四元数）、不透明度、球谐颜色（SH0–SH2，最多 45 维）
• 特点：无损、全参数、兼容性最强、体积最大
• 用途：论文原始输出、训练存档、跨工具交换

• LCC（Lixel CyberColor）

LCC（Lixel CyberColor）格式是其域创新（XGRIDS）为大规模3D高斯泼溅（3DGS）场景设计的专有二进制格式。

• 极致压缩
  通过专利结构化压缩技术，文件体积比标准PLY格式小80%以上（LCC2可达PLY的8%），显著节省存储与传输带宽。
• 原生LOD流式加载
  支持城市级/园区级大场景的分块与层级渲染，可在移动端秒级加载数亿高斯点。
  
• 工程级空间属性
  绑定了激光雷达与SLAM数据，包含精确的尺度、坐标系统与结构信息，支持测量与碰撞模拟。
  
• 跨平台兼容
  适配PC、移动端、AR眼镜等，支持Unity、Unreal Engine、CIMPro孪大师、WebGL等平台的二次开发。
  
  图片来自于其域官网
  
  
  

• SPLAT（.splat）— 轻量二进制

• 去掉高阶球谐（仅保留 SH0，基础色），用 16 位浮点量化
• 特点：体积为 PLY 的 1/5～1/10，加载快，Web 首选
• 开发：原始社区 / Inria 参考实现

• KSPLAT（.ksplat）— 分块 / LOD 流式

• 在 SPLAT 基础上支持分块（tiles）+ LOD 多级细节
• 特点：适合超大场景（城市级），支持按需加载、渐进式渲染
• 开发：mkkellogg（GitHub）

• SPZ（.spz）— Niantic 官方压缩

• 全称：Splat Zip，Niantic 开源（Apache2.0）
• 特点：高压缩率（PLY 的 1/10～1/20）、GPU 友好、带加密选项
• 地位：2025 年后 glTF 标准配套压缩（KHR_gaussian_splatting_compression_spz_2）

• SOG（.sog）— PlayCanvas 超级压缩

• 全称：Splat Over Geometry，把所有高斯参数编码为多张 WebP 图
• 特点：极致压缩（PLY 的 1/15～1/20）、GPU 直接采样、无 CPU 解压开销
• 用途：Web / 移动端极限分发、元宇宙大规模场景

• glTF/GLB（.gltf/.glb）— 行业标准

• Khronos 官方扩展：KHR_gaussian_splatting（2025 年底 RC 版）
• 特点：3DGS 成为 glTF 原生图元，可与网格 / 材质 / 动画混用，支持 DRACO/SPZ 压缩
• 用途：引擎（Three.js/Unity/Unreal）原生加载、跨平台分发

• USDZ（.usdz）— Apple 生态

• 带 3DGS 扩展的 USDZ，用于 iOS/macOS AR Quick Look
• 特点：Apple 原生支持，直接在 Safari / 相册查看 3DGS

02

LCC数字孪生的全球生态构建

LCC格式的开放性与工程化能力，使其迅速获得了国内外主流平台的兼容支持，形成了覆盖从数据生成到应用部署的全链路生态。

1. CIMPro孪大师：国产零代码数字孪生引擎的全面适配 

   官网：www.cimpro.cn

   
   

   CIMPro孪大师是国内较早完全打通PLY和LCC格式数据支持的零代码数字孪生开发平台。用户可直接导入灵光Lixel系列扫描仪生成的LCC文件，无需格式转换即可在平台内进行编辑、测量与物联数据接入。该平台支持30多种三维模型格式直通导入，包括Revit、OSGB、点云等，实现了多源数据的无缝融合，大幅降低了企业构建数字孪生应用的技术门槛。

   

   
   
   

   
   

2. Unreal Engine与Unity：游戏引擎的深度集成  

   官网：https://unity.cn/ https://www.unrealengine.com/?lang=zh-CN

   
   

   全球两大主流实时3D开发引擎——Unreal Engine和Unity，均已通过其域创新提供的官方插件支持LCC格式的导入与渲染。在Unreal Engine中，LCC数据可结合Nanite虚拟几何体技术，实现电影级画质的实时渲染；在Unity中，LCC插件支持场景分块加载与层级渲染，适合高交互性的游戏、文旅与营销展示项目。这为开发者提供了强大的底层渲染能力，使高质量三维数据能够无缝融入复杂的交互逻辑中。

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LCC新伙伴

CIMPro孪大师如何赋能高斯泼溅

数字孪生的核心价值在于“以虚控实”，而CIMPro孪大师正是实现这一目标的关键工具。

CIMPro孪大师是一款拥有完全自主知识产权的国产一站式零代码数字孪生三维可视化引擎，全面支持国产信创。能源电力、智能制造、基础设施、军事仿真、船舶海洋等领域的IT开发人员与3D美术开发者均可通过该平台高效开展数字孪生三维可视化大屏项目的开发。

• 全格式兼容：原生支持LCC（开发中）、PLY、OSGB、Revit、SolidWorks等30多种格式，打通了从扫描到应用的数据链路。

• 零代码开发：通过拖拽式交互与可视化脚本，非专业程序员也能快速搭建复杂的数字孪生场景，极大缩短项目交付周期。

• 实时数据融合：支持接入传感器、GPS、WMS等物联数据，实现三维模型与业务数据的实时联动，让模型“活”起来。

• 信创安全：全面适配国产操作系统与硬件，满足关键基础设施领域的数据安全要求。