近日，由滑铁卢工程公司主导的多学科研究小组开发出一种高效且经济的城市区域大规模三维(3D)计算机模型创建方法，该技术有望为城市规划、建筑设计及影视制作等行业带来变革。研究论文《使用高斯扩散和谷歌地球图像增强3D场景重建和点云加密》已发表于《IEEE地球科学和遥感学报》。

该系统依托先进的算法，仅需利用2D航拍图像，即可自动化生成完整的城市3D模型，大幅简化了传统上依赖专业3D艺术家和图形程序的手动建模流程。“以蜘蛛侠电影中纽约市数字3D模型的构建为例，传统方法耗时耗力，”系统设计工程博士生Kyle Gao指出，“而我们的系统仅需数百张航拍图像，通过自动化训练，即可在数小时内生成精细模型。”

技术核心基于高斯溅射方法，该方法利用数百万个微型椭圆体，从2D图像中捕捉色彩与光照细节，自动构建3D数字资产。Gao形象比喻：“正如人体由原子构成，三维物体也由微小椭球体拼接而成，或可想象为墨迹‘溅洒’于二维画面之上。”

此技术不仅适用于生成高质量的城市环境图像，还具备广泛的实用性。城市规划师可借此快速创建社区3D模型，辅助规划研究;建筑师则能远程可视化并测量新项目周边建筑，或将现有建筑转化为3D模型，作为设计起点。

研究团队汇聚了滑铁卢大学工程与环境学院及中国集美大学的专家学者，正积极探索技术商业化路径，并计划融合地理空间人工智能(AI)，增强系统的数据分析能力。Gao透露，团队正研究该技术在交通分析、太阳能潜力评估、空气质量监测及天气预报等领域的应用潜力。

更多信息： Kyle Gao 等人，《利用高斯分布和谷歌地球图像实现增强型三维城市场景重建与点云加密》，《IEEE 地球科学与遥感学报》(2025)