Desarrollo de una Aplicación 3D para la Simulación de Fenómenos Naturales en Entornos Urbanos

Abstract

El aumento en la frecuencia e intensidad de fenómenos naturales en áreas urbanas, impulsado por el cambio climático y el crecimiento poblacional, demanda herramientas avanzadas para analizar y mitigar estos eventos. Este proyecto presenta una herramienta integral de simulación 3D diseñada para modelar y analizar los efectos de fenómenos naturales, como lluvia y nieve, en entornos urbanos. La metodología combina proyecciones tridimensionales difusas para un modelado eficiente y realista (como Gaussian Splatting) con modelos generativos de inteligencia artificial que ajustan dinámicamente parámetros climáticos en tiempo real, como la intensidad de la lluvia y velocidad del viento. Implementado en Unity, el sistema cuenta con una interfaz de usuario intuitiva que permite la exploración interactiva de escenas y un control de cámara libre para una visualización detallada desde distintas perspectivas. Su arquitectura modular garantiza la escalabilidad, facilitando la incorporación de nuevos fenómenos en futuros desarrollos. Entre las innovaciones clave destacan la representación visual altamente realista de fenómenos naturales y su integración con datos históricos, lo que ofrece una solución robusta para la planificación urbana y la resiliencia ante desastres. Este proyecto no solo contribuye al análisis de fenómenos naturales, sino que también se alinea con los objetivos globales de desarrollo sostenible, sentando las bases para aplicaciones avanzadas en la gestión y mitigación de impactos ambientales.

The increase in the frequency and intensity of natural phenomena in urban areas, driven by climate change and population growth, requires advanced tolos for analysis and mitigation. This project introduces an integrated 3D simulation tool designed to model and analyze the effects of natural phenomena, such as rain and snow, in urban environments. The methodology combines three-dimensional diffuse projections for efficient and realistic modeling (such as Gaussian Splatting) with generative artificial intelligence models that dynamically adjust climatic pa rameters in real time, such as rainfall intensity and wind speed. Implemented in Unity, the system features an intuitive user interface that allows interactive scene exploration with free camera control for detailed visualization from various perspectives. Its modular architecture ensures scalability, facilitating the integration of new phenomena in future developments. Key innovations include the highly realistic visual representation of natural phenomena and its integration with historical data, providing a robust solution for urban planning and disaster resilience. This project not only supports the análisis of natural phenomena but also aligns with global sustainable development goals, laying the groundwork for advanced applications in the management and mitigation of environmental impacts.