3D Gaussian Splatting と AppleのAI最新技術 SHARP の技術概要 | Apple Vision Pro と空間コンピューティングへの適合性

目次

はじめに：3DCG業界を塗り替える新技術の定義

近年、3DCG業界で注目を集めているのが、従来のポリゴンメッシュ（面の集合）とは異なるアプローチで空間を再現する 3D Gaussian Splatting（3DGS） です。3DGSは、これまで再現が難しかった実世界の緻密な質感や光の反射を、比較的高速かつフォトリアルに表現できる技術として、幅広い分野から関心を集めています。
これに加え、Appleは単一画像から3D Gaussian表現を生成する最新のAI研究技術 SHARP（Shape-Aware Reconstruction） を公開しました。本稿では、これらの技術の概要と特徴を整理した上で、Apple Vision Pro向けに開発されたアプリにおいて、どのような役割を果たしているのかについて解説します。

さらに、Apple Vision ProやARグラス、空間コンピューティングに関する最新情報や基礎知識を網羅的に学びたい方は、以下の記事もあわせてご覧ください。

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3D Gaussian Splatting (3DGS) の概要と技術的特徴

1. 3D Gaussian Splatting（3DGS）の衝撃：写真や動画がそのまま3Dに

3D Gaussian Splatting（3DGS）とは、カメラで撮影した写真や動画を元に、現実の物体や景色をデジタル上に「丸ごと、そのまま」復元する最新のAI技術です。

2023年にフランスの国立研究機関「Inria」によって発表されて以来、従来の3DCGの常識を覆す手法として急速に普及しています。最大の特徴は、これまでの3Dモデルが「点と面（ポリゴン）」で形を作っていたのに対し、3DGSは「光と色の粒」を重ね合わせて描写する点にあります。

  • 基本原理: 数学的な「ガウス関数」を用いて、色、透明度、サイズ、方向の情報を持つ「3D Gaussian（楕円形の粒）」を空間に配置します。

  • 生成プロセス: 入力された画像群からAIが学習（トレーニング）を行い、どの位置にどのような粒を配置すれば元の写真と一致するかを計算し、空間を最適化していきます。

2. 3D Gaussian Splatting（3DGS）の主要な技術的特徴

従来のポリゴンメッシュやフォトグラメトリと比較して、3DGSには以下の4つの決定的な特徴があります。

① 圧倒的なフォトリアルと質感再現

従来のCGでは困難とされてきた「境界が曖昧なもの」の再現に極めて優れています。

  • 透明体と反射: 水の透明感、ガラスの反射、金属の光沢を実写そのままに描写。

  • 微細なディテール: 植物の薄い葉、動物の毛並み、産毛など、ポリゴンでは「塊（ブロッコリー化）」になってしまう細部を1本単位のニュアンスで保持します。

    ② 「穴」のない空間補完

    ポリゴンメッシュではスキャン漏れがあるとモデルに「穴」が空きますが、3DGSは点を中心に色面を広げて描画する（Splatting）手法のため、原理的にモデルが破綻せず、視覚的に自然な空間を維持します。

    ③ 視点依存の色変化（球面調和関数）

    3DGSは、見る角度によって色を変化させる「球面調和関数（Spherical Harmonics）」を保持しています。これにより、自分が動くにつれて変化する「光の当たり方」や「映り込み」をリアルタイムに計算し、実世界と同じ視覚体験を提供します。

    3. 3D Gaussian Splatting（3DGS）のライセンスについて

    実行ソフトウェアのライセンス

    対象
    • ソフトウェア本体 (gaussian-splatting)
    • コンパイル済みライブラリ
    • ソースコード
    • 派生物（研究目的のみ）
    可否
    • 使用・改変・再配布 OK（研究目的に限る）
    • 無償での研究・評価利用 OK
    • 商用利用 NG（事前の明示的許可必要）
    • 著作権表示・特許・商標表示は改変不可
    • 出版や論文での利用は引用推奨

    研究モデル（派生物）のライセンス

    対象
    • 派生物（Derivative Work）
    • ソフトウェアを基に作成した追加機能や加工結果
    可否
    • 商用・製品開発・サービス利用 NG
    • 無償の研究目的での使用は OK
    • 配布は本ライセンスの条件を満たす場合のみ OK
    • 使用制限は維持する必要あり

    使用する場合

    Gaussian-Splatting は 研究・評価目的にのみ自由に使えます。商用利用や製品組み込みには、権利者（Inria / MPII）の明示的な許可が必要です。研究を目的とした使用は、派生物の作成や再配布も可能ですが、使用制限や著作権表示を守る必要があります。

    https://github.com/graphdeco-inria/gaussian-splatting/blob/main/LICENSE.md

    3D Gaussian Splatting（3DGS）対応ツール／プラットフォーム

    すでに 3D Gaussian Splatting を活用したツールは複数リリースされています。本節では、Web上で利用可能なツールやプラットフォームを紹介します。

    1. 3DGS Viewer

    Webブラウザで 3DGS（.ply / .spz / .splat など）を直接表示できます。

    https://www.3dgsviewers.com/

    2. Gaussian Splats PLY Viewer

    インストール不要で 3DGS PLY をアップロードして閲覧できます。

    https://3dasset.io/gs-viewer

    3. Splatware

    Webベースで 3DGS モデルの生成・編集・共有ができるエディタ・パイプライン。

    https://splatware.com/

    4. VOLUMA.AI

    動画から 3DGS シーンを生成する Webサービスです。

    https://voluma.ai/

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    Apple SHARPとは？3D Gaussian Splattingを単一画像から生成するAppleの3D再構成技術

    Appleの研究チームが開発した「SHARP」は、たった1枚の静止画からフォトリアルな3D Gaussian Splatting（3DGS）を生成する最先端のAI技術です。

    正式名称は「SHARP: Sharp Monocular View Synthesis in Less Than a Second」。その名の通り、従来の3Dスキャンで不可欠だった「数百枚の撮影」や「数時間の学習」という常識を覆し、わずか1秒足らずでの3D空間生成を可能にしました。

    以下に、SHARPの主な特徴を解説します。

    SHARPの技術的特徴① 単一画像から3D Gaussian Splatting（3DGS）を生成

    SHARPは、1枚の2D画像を入力として、シーンを構成する多数のガウス分布（Gaussian）パラメータを直接推定し、3D Gaussian Splatting表現を生成します。
    複数視点画像や深度センサー、LiDARなどの追加情報は不要で、単眼画像のみで3D再構成を行う点が特徴です。

    SHARPの技術的特徴② 比較的高速な推論処理

    SHARPは、ニューラルネットワークによる単一のフィードフォワード推論で3DGS表現を生成します。
    研究発表では高速性が強調されていますが、実際の実行時間はハードウェア構成に依存し、数秒〜数十秒程度が一般的です。

    それでも、NeRF系手法や従来の多視点フォトグラメトリと比較すると、3D生成までの処理時間は大幅に短縮されています。

    SHARPの技術的特徴③ 実世界スケールを考慮した3D表現

    SHARPが生成する3D Gaussian Splatting表現は、カメラの移動量や視点変化を考慮した実世界スケールに近い構造を保持します。
    これにより、視点をわずかに移動した際の自然な視差表現が可能となり、空間的な奥行き感を伴う3D表示が実現されます。

    SHARPの技術的特徴④ 事前学習を必要としない汎用性の高さ

    SHARPは、特定の場所や環境ごとに再学習を行う必要がない3D再構成技術です。
    屋内・屋外を問わず、初めて入力される単一の写真に対しても、その場で3D Gaussian Splatting表現を生成できます。

    そのため、撮影条件やシーンが変化しても、画質や構造が大きく破綻しにくいという特性があります。
    この汎用性の高さが、研究用途だけでなく、サードパーティによるアプリケーション開発にも応用され始めています。

    SHARPのライセンスについて

    SHARPは実行プログラムと研究モデルの2つのライセンスが存在します。

    実行プログラムのライセンス

    対象
    • 推論コード
    • 前処理・後処理
    • ユーティリティ
    • ビルド／ランタイム周り
    可否
    • 使用・改変・再配布 OK
    • 無償／有償アプリ組み込み OK
    • Apple名義・ロゴでの宣伝 NG
    • 特許は自己責任

    研究モデルのライセンス

    対象
    • 学習済みモデル
    • weight / checkpoint
    • fine-tuned model
    • 蒸留モデル
    • 派生モデル（Model Derivatives）
    可否
    • アプリ組み込み NG
    • 無償アプリでも NG
    •  商用・非商用問わず NG
    • 製品開発・サービス利用 NG
    • 派生モデルも NG

    使用する場合

    SHARPの仕組みは製品に使えます。しかし、Appleが用意した「研究用のAIそのもの」は製品には使えません。

    製品にするには、自分たちでAIを用意する必要があります。なお、研究目的で使用する場合に限り、研究モデルを使うことは問題ありません。

    SHARPを使った動画・体験できるサイト・ビューアー紹介

    ここではSHARPを使った動画、体験できるサイト、ビューアーを紹介します。

    1. Apple SHARP Model と Apple Vision Pro

    SHARPをApple Vision Proで体験している動画です。

    2. Apple’s SHARP: Turn ANY Image into 3D in Seconds (Running Locally!)

    Macで画像からSHARPを使って3Dにしているデモ動画です。

    3. ml-sharp viewer

    Appleの SHARP で生成されたGaussian splats 用 のWebビューア

    https://ml-sharp-web-viewer.kingstonkuan.com/

    4. ml-sharp 3d-viewer

    画像ファイルをアップロードすると Appleの SHARP で生成されたGaussian splats をWeb上で表示され、生成された3Dファイルをダウンロードすることもできます。

    https://huggingface.co/spaces/notaneimu/ml-sharp-3d-viewer

    3D Gaussian Splatting（3DGS）と Apple SHARP の比較

    3D Gaussian Splatting（3DGS）と Apple SHARP の比較表

    3D Gaussian Splatting（3DGS） Apple SHARP 
    概要 3D空間を構築・再現するための手法そのもの 1枚の画像から3DGSを生成するAIモデル
    生成に必要なファイル 複数枚の写真、または歩き回って撮った動画 写真1枚のみ
    作成にかかる時間 撮影・計算・調整を含めると長い 数秒〜数分
    空間の正確さ 実測に近く、信頼性が高い 見えていない部分はAI推定
    裏側・死角の扱い 撮影したデータがあれば忠実に再現 AIが「それっぽく」描き足す（推定）
    作業コスト 撮影計画・結果確認・再調整が必要 画像を選ぶだけなので非常に低い
    向いている用途 建物・観光地・部屋のデジタル保存 1枚絵に立体感を持たせる演出
    短所 生成までの時間とデータ容量が大きい 写真に映っていない部分の再現性の低さ

    3D Gaussian Splatting（3DGS）の弱点：圧倒的なリアリティと引き換えになる「手間」と「重さ」

    3DGSはフォトリアルな空間再現が可能ですが、「全方位からの丁寧な動画撮影」という物理的な手間と、膨大な計算による大容量のデータ生成が不可欠なため、SNSでの即時共有や軽量な動作には不向きという課題があります。

    Apple SHARP（単一画像生成）の弱点：AI推定による形状の限界

    1枚の写真から生成する手法は、「写真に映っていない死角（裏側）」をAIが推測して補完するため、視点を動かすと「アーティファクト」と呼ばれる不自然な歪みやノイズが生じやすく、正確な記録ではなく「奥行きを楽しむ視覚エフェクト」としての運用に限定されます。

    3D Gaussian Splatting（3DGS）と Apple SHARPの業界別に想定できる使用シーン

    不動産・建築

    3D Gaussian Splatting（3DGS）で生成された物件のバーチャル内見。特にガラスの反射や光の差し込みなど、従来のCGでは難しかった表現が可能です。

    観光・文化遺産

    3D Gaussian Splatting（3DGS）で生成された歴史的建造物のデジタル保存（アーカイブ）。複雑な装飾や周囲の風景を含めて保存できます。

    エンタメ・映像制作

    実写背景の3D Gaussian Splatting（3DGS）で3D化。カメラワークを自由に設定できるため、ポストプロダクションの効率が向上します。

    現場検証

    現場を3D Gaussian Splatting（3DGS）で3Dモデルを作成し、状況を多角的に把握する。

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    3D Gaussian Splatting（3DGS）の事例

    1. UPHASH × 中部電力｜設備・建築空間の3D可視化

    D Gaussian Splatting と Apple SHARP の技術概要 | Apple Vision Pro と空間コンピューティングへの適合性 | UPHASH × 中部電力｜設備・建築空間の3D可視化

    建屋・設備空間を3DGSで再現し、反射・採光を含む空間把握に利用

    https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000007.000152362.html

    2. TREND-POINT（福井コンピュータ）｜建設点群×3DGS

    建築・土木点群を3DGS表示し、設計・確認用途で活用

    https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000042.000048160.html

    3. シカゴ・フルトンマーケット（Helios Visions）

    ドローン撮影から3DGSモデルを作成。ガラス張りのビルが立ち並ぶ都市部において、反射やライティングを正確に再現し、建築予定の3Dモデルを合成。

    Bringing 3D Renderings to Life in a Gaussian Splat Model of Chicago’s Fulton Market

    3D Gaussian Splatting（3DGS）とApple Vision Pro 空間コンピューティングの融合：現状の課題と可能性

    3D Gaussian Splatting（3DGS）で生成された3Dモデルを、現実空間やバーチャル空間に投影することで、従来のディスプレイでは得られない圧倒的なスケール感や没入感、再現性が期待されています。

    しかし、Apple Vision Proをはじめとする空間コンピューティングデバイスでの活用には、現時点でいくつかの技術的ハードルが存在します。

    現状の主な課題

    至近距離での視認による「粗さ」の顕在化

    PCやスマホ画面とは異なり、空間コンピューティングではオブジェクトに極限まで近づくことが可能です。そのため、細部のレンダリング精度が低いと、わずかな粗さが没入感を削ぐ要因となります。

    ステレオレンダリングによる高い計算負荷

    Apple Vision Pro等のデバイスは、左右それぞれのディスプレイに対して独立したレンダリング処理（両眼視）を行います。3DGSのような高負荷なデータの場合、レンダリング遅延が発生しやすく、快適な体験を損なう可能性があります。

    結論と今後の展望

    空間コンピューティング上で3DGSモデルを体験できること自体、ソリューションとして極めて高い価値があります。現在は「データの精度」と「デバイスの描画性能」という2つの側面で課題が残っていますが、これらをクリアすることで、空間コンピューティングにおける全く新しい体験価値が創造されることは間違いないと考えてます。

    3D Gaussian Splatting（3DGS）とApple SHARPに対応した、Apple Vision Pro向けアプリの紹介

    Apple Vision Pro アプリ向けに3D Gaussian Splatting（3DGS）や SHARPのアプリを紹介します。

    1. MetalSplatter

    Luma等で作成したGaussian Splatting（.ply）をApple Vision Proで最も手軽に閲覧できる、完全無料・オープンソースのNo.1ネイティブビューア。

    https://apps.apple.com/us/app/metalsplatter/id6476895334

    2. Splat Studio

    Apple SHARPを使い、写真1枚から『歩き回れる3D空間』を瞬時に生成・体験できるVision Pro専用の無料オンデバイスAIアプリ

    https://apps.apple.com/jp/app/splat-studio/id6756943864

    3. spatial fields

    Spatial Fieldsは、3D Gaussian Splats（3DGS）に対応した複合現実（MR）ビューアです。Apple Vision Pro、iPhone/iPad、Mac、そしてApple TVをサポート。

    https://apps.apple.com/jp/app/spatial-fields/id6745549629

    4. Spatial 3D Studio

    写真をクラウドにアップロードして 3D Gaussian Splats（3DGS） モデルに変換し、そのまま Apple Vision Pro で確認できます。

    https://apps.apple.com/jp/app/spatial-3d-studio/id6756774952

    まとめ

    3D Gaussian Splatting（3DGS）とAppleの最新AI技術「SHARP」の登場は、3DCGの制作プロセスと視聴体験を根本から変えようとしています。

    従来のポリゴンメッシュでは到達できなかった圧倒的なフォトリアルな質感、そして1枚の写真からわずか数秒で3D空間を生成するSHARPの即時性。これらの技術は、Apple Vision Proが提唱する「空間コンピューティング」の世界において、現実とデジタルの境界を限りなくゼロにするための不可欠なピースです。

    現在はレンダリング負荷や至近距離での精度といった課題もありますが、デバイスの進化とアルゴリズムの最適化により、誰もが手軽に「現実をそのまま持ち運べる」時代がすぐそこまで来ています。不動産、観光、エンターテインメント、そして日常の思い出の保存まで、3DGSとSHARPが切り拓く空間体験のパラダイムシフトに、今後も目が離せません。

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    参考

    OnePlanet の Apple Vision Pro 開発・イベント運用実績

    本メディア「ARマーケティングラボ（https://ar-marketing.jp/）」を運営する株式会社OnePlanetでは、2023 年から Apple Vision Pro の研究開発にも継続して取り組んできました。
    さらに、コンピュータグラフィックス（CG）と映像制作に特化した日本の専門メディア「CGWORLD」にて Apple Vision Pro に関する技術記事を寄稿 するほか、100 本以上のApple Vision Pro の技術記事を公開しているARに特化したスタートアップとしてARグラスを活用したアプリケーション開発について豊富な実績を有しています。その実績の一部を紹介します。

    哀れなるものたち

    第96回アカデミー賞で4部門を受賞した映画『哀れなるものたち』の世界を体験できるコンテンツを、ウォルト・ディズニー・ジャパン様とともに、日本初となるApple Vision Proを使用したイベントとして渋谷PARCOで手がけたアプリを株式会社OnePlanetが開発。他では体験できない感動レベルの空間体験が話題を集めました。

    紹介ページ

    四日市市×OnePlanet、大阪・関西万博で“工場夜景AR”を披露

    2025年に開催された大阪・関西万博 関西パビリオン 三重県ブース内で、四日市コンビナートの“工場夜景”を視界いっぱいに広げる空間演出の中で、伝統のからくり人形「大入道」と市のマスコットキャラクター「こにゅうどうくん」がARで共演する、大阪・関西万博でしか体験できない特別コンテンツを株式会社OnePlanetが開発して万博にて展示しました。

    大阪·関西万博 四日市市の工場夜景AR の制作背景の説明ページ

    Vision Brew Journey

    アサヒビール様とニューウェルブランズ・ジャパン合同会社 コールマン事業部様と株式会社OnePlanetが共同で開発したApple Vision Pro専用アプリ「Vision Brew Journey」 このアプリは、“ひとり家飲み”に新たな価値を提案します。AR・VR・空間オーディオ技術を活用して、自宅で「ひとり家飲みエンタメ」を実現。また、新機能として、インタラクティブ要素の強化や“薪割り”やビールサーバーの体験機能も追加。

    Vision Brew Journey の制作背景の説明ページ

    ユーザー追従型空間ウェブブラウザ Sphira Track

    「Sphira Track」アプリは、Apple Vision Pro向けに株式会社サービシンク様が開発し、株式会社OnePlanetが開発協力を行いました。
    このアプリは、ブラウザウィンドウがユーザーの動きを追従し、常に一定の距離と角度を保ちながらユーザーの移動を邪魔することなく移動することができます。さらに、「管理ウィンドウ」機能を搭載しており、手元に一時的にブラウザを収納し、空間での作業効率を向上させます。
    本アプリのコンセプトは、従来の固定されたPC型ブラウザではなく、ユーザーと一緒に動くスマートフォンのようなブラウザを作り上げることです。

    Sphira Track の制作背景の説明ページ

    アイテム認識マニュアル

    「アイテム認識マニュアル」アプリは、Apple Vision Pro向けに株式会社サービシンク様が開発し、株式会社OnePlanetが開発協力を行いました。

    このアプリは、現実世界の特定のアイテムをカメラが認識すると、取扱説明書などの関連情報をWebコンテンツとして空間上に表示できる仕組みを備えています。事前にスキャンし機械学習させた物体を認識することで、紐付けられたWebサイトがAR空間に即座に立ち上がり、必要な情報をその場で参照できます。Webベースのため、マニュアルなどの内容は常に最新の状態に更新できるのも特徴です。

    例えば、住宅に備え付けられた給湯器やエアコンのリモコンを見ただけで、その操作方法が目の前に表示されるような、直感的でストレスのない体験を想定しています。紙のマニュアルを探す手間をなくし、暮らしの中で必要な情報を必要な瞬間に届けることで、よりスマートで豊かな生活を実現します。

    その他の事例についてはこちらを御覧ください。企画から開発までAR関連サービスをワンストップで提供していますので、ご興味がございましたらお気軽に相談ください。

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