前湖论筑系列讲座---人工智能重塑“大设计”教学与学习思维

2025年9月19日上午10:00点，我院在建工楼A414举办了“前湖论筑”学术专题讲座。日本大阪大学可持续能源与环境工程系、环境设计与信息技术实验室负责人福田知弘教授，以“人工智能重塑‘大设计’教学与学习思维”为主题发表演讲，学院师生齐聚一堂，共同探索人工智能在设计领域的创新应用与思维变革。

图1：现场讲座照片

福田知弘教授在学术与产业界均有深厚积淀，其研究方向涵盖环境设计与工程、CAAD、VR/AR/MR、BIM与环境信息技术、AI与图像处理的空间设计支持系统、数字孪生与智慧城市等多个领域。他曾担任亚洲计算机辅助建筑设计研究协会（CAADRIA）主席，荣获CAADRIA Fellow倡导者称号，还揽获多项国际、国内学术奖励，在主持或参与多项重要项目的同时，发表了多篇高影响力论文，在教学与跨学科合作方面有着卓越的表现。

在讲座中，福田知弘教授详细阐述了其团队在环境、土木、建筑与城市工程领域开展的信息通信技术（ICT）相关研究。“我们聚焦人工智能（AI）、数字孪生、增强现实/混合现实/虚拟现实（AR/MR/VR）、3D测量及产品建模等技术，并将其应用于共生型环境设计的研究中。”针对AI驱动的混合现实技术，福田知弘教授指出传统MR/DR在将虚拟模型叠加到现实世界以呈现未来场景时，存在交互局限和精准度不足的问题。而AI不仅能检测现实世界中的物体，还能生成新的虚拟场景，将AI与MR/DR融合是提升其功能的关键路径。例如，2016年通过深度学习实现天空检测，优化了DR生成背景的真实性；2021年结合语义分割（建筑检测）与生成对抗网络（GAN），实现建筑拆除后场景的即时重建，大大提高了景观评估的准确性。

关于无人机赋能的混合现实，福田知弘教授表示传统MR体验往往局限于用户周边近距离场景，团队致力于突破这一局限，从更自由的视角（如高空）实现MR体验。2022年开发的“无人机 + MR城市洪水可视化系统”，能从20 - 60米高空视角呈现洪水模拟场景，并通过3D模型遮挡处理技术，让虚拟洪水与现实城市景观更加贴合；2025年提出的“大规模城市环境下无人机MR遮挡处理方法”，基于SLAM和语义分割优化深度图，减少了不同类别目标间的误差。

此外，福田知弘教授还介绍了其团队在3D建模与数字孪生方面的成果，包括SfM 3D建模技术，以及2024年提出的“基于3D高斯溅射重建点云的室内空间表面建模方法”，该方法可在3分钟内生成室内点云，并完成降噪、分类与表面模型输出，同时构建的城市建筑数字孪生也在未来景观模拟与灾害评估中发挥着重要作用。

图2：讲座互动环节

在互动交流环节中，我院师生们围绕人工智能在“大设计”教学中的课程融入方式、相关技术在实际设计项目中的应用，以及如何培养适应人工智能时代的设计人才等问题踊跃提问。福田知弘教授结合自身丰富的教学与实践经验，耐心细致地逐一解答，为师生们开阔了视野，也引发了大家对未来设计教育与实践发展方向的深入思考。

本次讲座作为建筑与设计学院“前湖论筑”系列学术讲座的一部分，旨在搭建高水平学术交流平台，帮助师生紧跟行业前沿动态，深化对人工智能与设计融合的认知，同时也激发了同学们的科研创新热情，增强了同学们投身未来事业的信心。

图3：讲座海报

  撰稿：陈端

  摄影：张嘉新

  审核：彭金生、黄景勇、王雪强