Recientemente, un grupo de investigación multidisciplinario liderado por Waterloo Engineering desarrolló un método eficiente y económico para crear modelos computacionales 3D a gran escala de áreas urbanas, una tecnología que promete transformar industrias como la planificación urbana, el diseño arquitectónico y la producción cinematográfica. El artículo de investigación "Reconstrucción de escenas 3D y densificación de nubes de puntos mejoradas con imágenes de Google Earth y difusión gaussiana" se publicó en "IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing".

El sistema se basa en algoritmos avanzados y utiliza solo imágenes aéreas 2D para generar automáticamente modelos 3D completos de ciudades, simplificando drásticamente el proceso de modelado manual tradicional que depende de artistas 3D profesionales y software gráfico. "Tomemos como ejemplo la construcción del modelo 3D digital de la ciudad de Nueva York en las películas de Spider-Man; el método tradicional es laborioso y consume tiempo", señaló Kyle Gao, estudiante de doctorado en ingeniería de diseño de sistemas. "Nuestro sistema solo necesita cientos de imágenes aéreas y, a través de entrenamiento automatizado, puede generar un modelo detallado en unas pocas horas".

El núcleo de la tecnología se basa en el método de salpicadura gaussiana, que utiliza millones de elipsoides microscópicos para capturar detalles de color e iluminación de imágenes 2D, construyendo automáticamente activos digitales 3D. Gao lo comparó vívidamente: "Al igual que el cuerpo humano está compuesto de átomos, los objetos 3D también se ensamblan a partir de pequeños elipsoides, o se puede imaginar como tinta 'salpicada' sobre un lienzo 2D".

Esta tecnología no solo es adecuada para generar imágenes de alta calidad de entornos urbanos, sino que también tiene una amplia aplicabilidad práctica. Los planificadores urbanos pueden crear rápidamente modelos 3D de comunidades para apoyar estudios de planificación; los arquitectos pueden visualizar y medir remotamente edificios circundantes para nuevos proyectos, o convertir edificios existentes en modelos 3D como punto de partida para el diseño.

El equipo de investigación reúne a expertos de la Facultad de Ingeniería y Medio Ambiente de la Universidad de Waterloo y la Universidad de Jimei en China, y está explorando activamente rutas de comercialización de la tecnología, con planes de integrar inteligencia artificial geoespacial (IA) para mejorar las capacidades de análisis de datos del sistema. Gao reveló que el equipo está investigando el potencial de aplicación de esta tecnología en áreas como análisis de tráfico, evaluación de potencial solar, monitoreo de calidad del aire y pronósticos meteorológicos.