城市场景构建者4D – 南洋理工大学发布的一款突破界限的四维城市模型框架

CityDreamer4D指的是什么

CityDreamer4D 是由南洋理工大学 S-Lab 团队研发的一款组合式生成模型，专为创建无边界 4D 城市场景而设计。该系统通过分离场景中的静态元素（例如建筑物与道路）及动态物体（比如车辆），利用建筑实例发生器、车辆实例发生器以及城市背景生成器三个模块，在高效的鸟瞰视角表示基础上合成城市场景图像。CityDreamer4D 使用了包含 OSM、Google Earth 和 CityTopia 在内的多种数据集，能够适应不同的光照和视角条件。此模型可用于创建逼真的 4D 城市，并适用于城市风格化处理、局部场景修改以及模拟等用途。

CityDreamer4D的核心特性

• 无限界限的四维城市创造借助区分移动对象（例如交通工具）与固定背景元素（比如建筑物及路面）的功能，CityDreamer4D 可以创建出具有时间流动和空间广度双重特性的城市景观动画。该技术还能够支持构建无限延展的城市设计，并确保从不同视角观察时的一致性效果。
• 示例修订及部分调整使用 CityDreamer4D 可以实现对建筑物及交通工具模型的精准改动，比如更改车体位置与设计样式，或是调节楼房高度及其外貌特征，并且这些操作不会干扰到场景中的其它组成部分。
• 都市风貌特色化该模型能够对创建的都市场景实施样式变换，比如可以将其外观调整得类似于《我的世界》或是赛博朋克的视觉效果，并确保在不同视角下这种一致性的呈现。
• 都市仿真CityDreamer4D 是一款功能强大的城市仿真软件，能够创建高度真实的四维城市场境，并提供街道级别与空中俯视的视觉效果。它广泛应用于自动驾驶技术开发、都市设计以及虚拟实境等领域。
• 提供数据集支持研发小组创建了若干个数据集合，比如OSM（开放街道地图）、Google Earth 以及CityTopia，这些集合包含了多种视角与不同的光线状况。

CityDreamer4D的运作机制

• 区分活动成分和固定成分在 CityDreamer4D 中，动态元素（例如汽车）和静态背景（比如建筑物和路面）被区分开来，并通过各自的生成模型进行处理。
• 组件式创建该架构包含三大核心组件：
  • 建筑工程创建工具(建筑物实例创建器)：此组件用于产生建筑物的具体示例，通过采用以对象为中心的坐标系统来精确描绘建筑物的紧致形态。
  • 汽车模型创建工具(Vehicle Example Creator)：创建车辆示例，利用物体定义坐标系，并融合循环定位编码。
  • 都市场景创造者(City Scene Creator)：构建环境组件（例如路面和植物等），采用生成式哈希格网技术来管理背景中的复杂图案。
• 俯视图视角表现方法CityDreamer4D 为提升效率与拓展能力，运用了优化后的鸟瞰视图（BEV）场景表达方式。利用精简的 BEV 地面平面图展现城市的整体结构，并辅以高层建筑的高度数据表示建筑物的高度信息，实现无限延伸的地图扩展功能。
• 神经网络集成该模型利用针对环境与具体对象设计的神经网络场，分别创建场景中的背景细节及特定物件如建筑物与汽车。这种方法能够精准地反映城市环境中各种要素的独特性质及其多样性。

CityDreamer4D的工程位置

• 官方网站项目版块：在无限脚本网站上的一个项目名为“城市梦想家4D”，你可以通过这个链接查看：https://www.infinitescript.com/project/city-dreamer-4d
• Git存储库：在GitHub上可以找到名为”CityDreamer4D”的项目，其链接为https://github.com/hzxie/CityDreamer4D。
• 关于技术的arXiv论文这篇论文可以在以下链接中找到：https://arxiv.org/pdf/2501.08983，详细内容请参考原文。

CityDreamer4D的使用情境

• 都市仿真及设计CityDreamer4D 拥有强大的城市模拟功能，能够创建高度真实的四维城市场景，并且可以实现对移动对象（例如汽车）及复杂环境细节的构建与呈现。
• 区域修改与个性化设置通过采用模块化设计，CityDreamer4D 允许用户进行针对性的编辑操作，如单独更改车辆的位置与样式或者调节建筑物的高度及外貌特征，并且这些改动互不干扰。
• 都市风貌设计CityDreamer4D 具备对城市进行样式变换的功能，可以轻松地把《我的世界》(Minecraft) 或者 赛博朋克(Cyberpunk) 等多种视觉效果完美融合到城市的各个角落。
• 多个角度的一致性观点于创建的 4D 城市场景里，CityDreamer4D 可保障从多个角度观察的一致性，并具备生成街道视图与俯瞰图像的能力。