摘要:视频生成卷到 2D 天花板”的热度刚降温,李飞飞 World Labs 又带着 Marble 平台把舆论拉进 3D 世界。一周过去,当时刷屏的 Demo 已经沉淀为 arXiv 上 90 页、300 篇文献的综述——《3D and 4D World Model
作者丨PaperAgent
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编辑丨极市平台
视频生成卷到 2D 天花板”的热度刚降温,李飞飞 World Labs 又带着 Marble 平台把舆论拉进 3D 世界。一周过去,当时刷屏的 Demo 已经沉淀为 arXiv 上 90 页、300 篇文献的综述——《3D and 4D World Modeling: A Survey》。
我们把时间线拉回来看:Marble 的“空间智能”究竟只是炫酷 GIF,还是自动驾驶、机器人、XR 与数字孪生的下一座基建?
那么这背后都有哪些黑科技?今天分享一篇最新3D、4D世界模型技术最新全面系统性综述
综述整体框架
本综述首次系统梳理 3D/4D 原生表示(RGB-D、Occupancy Grid、LiDAR Point Cloud)的世界模型,给出明确定义、分层分类法、数据集与评测指标,并开源持续维护。01 分层分类法3D/4D World Model = 在原生三维或四维表示上,生成(Generative)或预测(Predictive)几何合理、语义可控、时空一致的场景,以支持感知-决策-仿真全链路任务。
三模态 × 四功能全景图(来源:论文 Figure 2)
典型方法时间线(2021-2025)VideoGen 代表方法逐年汇总(来源:论文 Figure 3)
Data Engine:MagicDrive、DiVE、DreamForge 等用 BEV/HD-Map 做几何约束,生成多视角长视频,解决长尾数据稀缺。Action Interpreter:GAIA-1/2、DriveWM、Vista 把“转向+速度”映射到未来帧,实现动作-结果可微分仿真。Neural Simulator:DriveArena、DreamForge 在闭环里交替“生成-决策”,替代传统游戏引擎渲染管线。VideoGen模型分类
OccGen 三功能分类(来源:论文 Figure 5)
Scene Representor:SSD、SemCity 用扩散模型把稀疏 occupancy 补全为稠密语义体素,提升感知鲁棒性。Occupancy Forecaster:OccWorld、OccSora、T3Former 以 ego-action 为条件,预测未来 3s 的 4D occupancy,误差 Autoregressive Simulator:DynamicCity、UniScene 支持“布局→时序体素→多传感数据”一条龙,实现可编辑的大型开放世界。OccGen
关键挑战:细粒度动态物体(自行车、行人)补全、长时序误差累积、与下游规划器端到端联合训练。
LiDARGen 三功能分类(来源:论文 Figure 6)
Data Engine:R2DM、LiDM、WeatherGen 用扩散/流匹配生成逼真点云,解决恶劣天气、稀有场景数据不足。Action Forecaster:Copilot4D、ViDAR 把“历史点云 + 未来轨迹”映射到未来点云,实现点云级别的动作推演。Autoregressive Simulator:LiDARCrafter、LidarDM 支持4D 点云序列闭环生成,可直接喂给下游检测/规划网络做训练。关键挑战:保持扫描线结构、处理点云稀疏性、跨模态与图像语义对齐。
五类评测指标总表(来源:论文 Table 14)
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