Interactieve stedelijke visualisatie met gaussian splatting

Gaussian Splats in NL3D

Wij zijn trots om een nieuw onderzoek te presenteren waarin 3D Gaussian Splatting wordt verkend als aanvulling op het bestaande Netherlands3D-platform voor stedelijke visualisatie en participatie.

Gemeenten beschikken steeds vaker over hoogwaardige beeld- en scandata, maar het effectief inzetten van deze data in een toegankelijke en interactieve 3D-omgeving blijft een uitdaging. Traditionele 3D-modellen bieden vaak onvoldoende detail op ooghoogte en zijn kostbaar om te produceren en te onderhouden. Gaussian Splatting biedt hierin een veelbelovend alternatief door fotorealistische reconstructies mogelijk te maken op basis van beelddata, met een sterke focus op beleving en context.

In dit project is onderzocht hoe Gaussian Splat-modellen technisch en functioneel geïntegreerd kunnen worden binnen Netherlands3D. Door middel van een proof-of-concept is een workflow ontwikkeld waarin gebruikers zelfstandig splats kunnen uploaden, positioneren, combineren met bestaande stedelijke data en selectief kunnen bewerken. Hierbij is expliciet aandacht besteed aan gebruiksvriendelijkheid, performance en reproduceerbaarheid.

Wij geloven dat deze aanpak een waardevolle stap vormt richting toegankelijkere, realistischer stedelijke visualisaties. Het prototype laat zien hoe innovatieve visualisatietechnieken ingezet kunnen worden om ontwerpcommunicatie en participatie te versterken, zonder de complexiteit van bestaande platforms verder te vergroten.

Over het onderzoek

Het onderzoek volgt een ontwerpend en iteratief proces, gebaseerd op de Scrum-methode.
Op basis van literatuuronderzoek, stakeholderanalyse en een MoSCoW-prioritering zijn functionele randvoorwaarden vastgesteld. Vervolgens is een proof-of-concept ontwikkeld in Unity, waarin Gaussian Splatting is gekoppeld aan de bestaande architectuur van Netherlands3D.
De oplossing is geëvalueerd aan de hand van gebruikerstesten en feedback van ontwerpers, gemeenten en technische experts.

Validatie

De validatie van het prototype richt zich primair op functionele correctheid, visuele consistentie en reproduceerbaarheid, in plaats van op metrische nauwkeurigheid. De positionering van Gaussian Splat-modellen wordt gevalideerd door vergelijking met bestaande stedelijke datasets binnen Netherlands3D, zoals BAG-gebaseerde gebouwen en andere ingeladen referentiemodellen. Hierdoor kan visueel worden gecontroleerd of de splat logisch aansluit op de ruimtelijke context.

Omdat Gaussian Splat-bestanden zelf geen expliciete geo-referentie bevatten, is absolute nauwkeurigheid afhankelijk van de aangeleverde coördinaten en de gehanteerde positioneringsmethode (CSV en shift-correctie).

Het prototype is daarmee geschikt voor contextuele en communicatieve toepassingen, maar niet bedoeld als vervanging van traditionele meet- of GIS-systemen. Deze afbakening is bewust gekozen en sluit aan bij het doel van het proof-of-concept: het ondersteunen van ruimtelijk begrip, ontwerpcommunicatie en participatie.

Knowledgebase bestanden

3D Gaussian splatting in NL3D

Workflow

Het prototype is ontworpen met gebruiksvriendelijkheid en zelfstandigheid als uitgangspunt. Zonder technische voorkennis kan de gebruiker stap voor stap een fotorealistische Gaussian Splat integreren binnen een bestaande stedelijke context.

Laag toevoegen
De gebruiker voegt via het lagenmenu een nieuwe laag toe en kiest voor 3D Gaussian Splat.
Splat inladen
Een Gaussian Splat-bestand (.splat) wordt geselecteerd vanuit de bibliotheek of geüpload.
Positioneren
De splat wordt reproduceerbaar gepositioneerd via CSV-gebaseerde geo-referentie of handmatige invoer.
Context combineren
Bestaande gebouwen, meshes en eigen objecten worden geladen om de stedelijke context te verrijken.
Maskeren en bewerken
Met eenvoudige mask-objecten kunnen delen van de splat worden uitgesneden voor heldere visualisatie.
Interactief verkennen
Het resultaat is direct navigeerbaar en geschikt voor ontwerpcommunicatie en participatie.

Deze workflow maakt het mogelijk om complexe 3D-data snel en begrijpelijk in te zetten, zonder dat diepgaande technische kennis vereist is.

Zelf testen en doorontwikkelen

Het prototype is modulair opgebouwd binnen Unity en geïntegreerd in de bestaande Netherlands3D-architectuur. De functionaliteit is opgesplitst in herbruikbare prefabs, scripts en Visual Effect Graph-assets, waardoor onderdelen eenvoudig te testen, vervangen of uit te breiden zijn. Door deze opzet kunnen ontwikkelaars en onderzoekers zelfstandig Gaussian Splat-bestanden laden, positioneren en bewerken, en experimenteren met nieuwe interacties zoals masking of performance-optimalisaties.

Voor gebruikers en ontwikkelaars die de oplossing willen verkennen of hergebruiken, zijn de volgende bronnen relevant:

Praktische toepasbaarheid

Het belangrijkste resultaat is een werkend prototype waarin:

Gaussian splat-modellen kunnen worden geïmporteerd en weergegeven.
Splats via CSV-gebaseerde geo-referentie correct kunnen worden gepositioneerd.
Gaussian Splats gecombineerd kunnen worden met bestaande meshes en lagen.
Delen van datasets selectief kunnen worden gemaskeerd om scenario’s te testen.

Gebruikerstesten tonen aan dat het prototype na een korte leercurve als realistisch en waardevol wordt ervaren voor ruimtelijke communicatie. Tegelijkertijd zijn beperkingen zichtbaar op het gebied van schaalbaarheid, UI-consistentie en webperformance.