devgo.cn如果你做过 3D 渲染相关的开发，大概听说过 3D Gaussian Splatting（3D 高斯泼溅，一种把场景表示成大量三维高斯分布点、再直接投影到屏幕进行渲染的新兴技术）。它用一组带颜色和透明度的椭球体描述场景，训练好后能以极高速度生成照片级真实感的新视角画面，比传统 NeRF（神经辐射场，一种用神经网络隐式建模场景的方法）快几个数量级。但长期以来，这类渲染器大多跑在 CUDA 上，意味着你基本被绑死在 NVIDIA 显卡上，而且想嵌进自己的 D3D12 渲染管线非常别扭。DirectXSplat 就是冲着这个痛点来的：一个纯 C++/Direct3D 12 实现的高斯泼溅渲染库，不依赖 CUDA，在 Windows 10/11 上直接跑，而且官方基准测试显示，在同等画质下它的帧率最高能达到 gsplat（目前最流行的 CUDA 高斯泼溅库）的 2.4 倍。
这个项目最让我意外的是性能优势的来源。它并不是靠什么黑魔法，而是把 D3D12 的特性用到了极致：GPU 加速光栅化、显存常驻场景、渲染器内部资源复用，再加上一套精细的 LOD（Level of Detail，细节层次）和显存驻留管理。默认配置里有个 `residencyBudgetGaussians` 参数，限制常驻显存的高斯数量上限；还有 `lod0ScreenRadius`、`lod1ScreenRadius` 这些阈值，根据高斯在屏幕上的投影半径决定用哪一级细节，远的直接跳过。这种按需加载和分级渲染的思路，让它在保持画质的同时把带宽和计算量压得很低。
从工程角度看，DirectXSplat 的 API 设计也很有讲究。它没有搞一套自成一体的运行时，而是让你把渲染命令记录到你自己的 D3D12 command list 里。你的应用负责提供 D3D12 device、direct queue、fence、render target，它只负责往你给的 command list 里写入高斯泼溅的绘制指令。这种“嵌入式”设计对已有渲染引擎非常友好——你不用把整个渲染循环交给它，只需要在合适的位置调用它的 `Render` 函数。它还提供了 `Show(...)` 和 `Draw(...)` 两个便捷 API，前者直接弹出一个交互式查看器，后者离屏渲染一张图并读回 CPU，适合做工具链、冒烟测试和截图。
场景加载方面，它支持 PLY、SPZ、.splat、SOG 以及带 LOD 元数据的格式，基本覆盖了 3DGS 训练输出的主流格式。官方示例里直接加载训练好的 `point_cloud.ply` 就能看，也可以用 `cameras.json` 里的相机位姿来浏览。对于需要动态更新场景的应用，它还提供 chunk 级别的增删改操作，比如 `AddUploadedChunk`、`UpdateUploadedChunk`、`RemoveUploadedChunk`，可以局部修改场景而不用整体重新上传。
基准测试是在 NVIDIA RTX 4070 SUPER 上跑的，对比对象是 gsplat。以 bicycle 数据集为例，DirectXSplat 跑到 382.51 FPS，gsplat 只有 165.82 FPS；garden 数据集是 319.14 vs 131.68；treehill 是 491.86 vs 224.86。PSNR（峰值信噪比，衡量画质还原度的指标）两者几乎一致，说明提速不是靠牺牲画质换来的。测试方法也写得很清楚：只测 resident-scene 单相机 GPU 渲染吞吐，排除场景加载、初始上传、预热、GPU 回读和 UI 开销。
如果你正在做 D3D12 渲染器，或者想把 3DGS 场景嵌进自己的引擎，这个库值得直接拿来用。它通过 CMake FetchContent 就能集成，MIT 协议，依赖也都是宽松许可。需要注意几个坑：`D3D12Context` 只存非拥有指针，不持有 COM 引用，所以 device、queue、fence 的生命周期必须由你管好；渲染和场景变更互斥，`BeginSceneMutation` 和 `EndSceneMutation` 必须成对调用；多个 Renderer 实例可以共享一个 context，但 command list 的录制、队列顺序和 fence 值都得你自己协调。另外，它目前只支持 Windows + D3D12，想跨平台的话还得另想办法。
总的来说，DirectXSplat 给 D3D12 生态补上了一个关键拼图：高性能的 3DGS 渲染不再被 CUDA 垄断。它的性能数据和嵌入式 API 设计，对做实时渲染、数字孪生、游戏编辑器甚至三维扫描工具的人都有直接参考价值。如果你在 Windows 上做图形开发，不妨拉下来跑跑官方 benchmark，看看它在你显卡上的表现。
内容与图片版权归原作者所有 · 原文: https://github.com/pbkx/DirectXSplat