5เรื่องเกี่ยวกับระบบ “Photogrammetry สู่การแปลงภาพให้เป็นโมเดล(คน) 3มิติ”

ระยะเวลาไม่กี่ปีมานี้ระบบ Meta/Metaverse เริ่มมีบทบาทกับอุตสหากรรม Digital อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้ระบบ Photogrammetry หรือ Photo Scan มีการนำกลับมาพูดถึงอีกครั้ง ไม่ว่าจะในอุตสหกรรมเกม แอนิเมชั่น ภาพยนตร์ วันนี้เราจะมาความรู้จักกันว่าเจ้า Photogrammetry คืออะไร การใช้งานและในไทยเรามีการใช้ในด้านใดบ้าง ไปดูกันเลย!

1. ระบบ Photogrammetry คืออะไร?
2. หลักการทำงานของ Photogrammetry สู่การสร้างโมเดลคน 3มิติ
3. ตัวอย่างงาน 3มิติจากระบบ Photogrammetry
4. ระบบ Photogrammetry ในไทย
5. ข้อดีและข้อเสียของระบบ Photogrammetry

ระบบ Photogrammetry คืออะไร?

ระบบ Photogrammetry รู้จักกันในเชิงศึกษาของศาสตร์รูปทรง มิติ สัดส่วน รูปร่างและสถานที่ต่างๆ โดยการใช้รูปภาพ/ภาพถ่ายของวัตถุมาแปลงให้เกิดเป็นวัตถุอีกชิ้นในระบบ Digital จะนิยมใช้กันในสถาปัตยกรรม การแพทย์ วิศวกร การก่อสสร้างและการใช้วัดทำแผนที่ต่างๆบนโลก จุดเด่นของ Photogrammetry คือมีความแม่นยำมากว่าระบบอื่นๆ คือการที่มันสามารถให้วัดค่าตัวแปรต่างๆ ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องทำการวัดด้วยเครื่องมือวัดและการคำนวณจากสิ่งของหรือวัตถุที่มีอยู่จริง ซึ่งจะทำให้มันนำไปสู่การสร้างโมเดลในเกมที่มีความละเอียดสูงได้ราวกับวัตถุที่อยู่ในโลกจริงนั่นเอง ซึ่งจริงๆแล้วศาสตร์การใช้ Photogrammetry ไปใช้ระบบใหม่แต่เคยมีใช้การแล้วตั้งแต่ในช่วงศตวรรษที่ 19 นับตั้งแต่ที่การถ่ายภาพถูกคิดค้นขึ้นมา

หลักการทำงานของ Photogrammetry สู่การสร้างโมเดลคน 3มิติ

Photogrammetry เป็นอีกศาสตร์นึงที่มีการนำมาใช้ในการสร้างงานกราฟฟิกให้มีความสมจริงมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ มีหลักการที่เป็นจุดเด่นเลยคือการใช้กล้องจำนวนหลายตัวถ่ายวัตถุชิ้นเดียวหลายๆมุมมองเพื่อหาจุดเชื่อมร่วมกันและตำแหน่งของวัตถุหลังจากนั้นก็จะนำข้อมูลรูปทั้งหมดไปประมวลในโปรแกรมเพื่อสร้างเป็นโมเดล3มิติต่อไป ยกตัวอย่างโปรแกรมที่ใช้เช่น Autodesk Remake,Agisoftและ Reality Capture

ซึ่งแต่ละโปรแกรมจะมีข้อดีข้อเสียต่างกันสามารถเลือกใช้ตามสเปคคอมพิวเตอร์และความต้องการของรายละเอียดงาน หากจะให้ทางเราแนะนำจะเลือกเป็น Agisoft ที่มีจุดเด่นกว่าโปรแกรมอื่นตรงที่สามารถสร้างรายละเอียดของวัตถุขึ้นมาใหม่บนตัววัตถุได้เท่าที่ต้องการได้ และสามารถสร้างวัตถุนั้นๆ ขึ้นมาใช้งานซ้ำได้ เป็นโปรแกรมที่ประมวลภาพออกมาได้ไฟล์ที่คุณภาพค่อนข้างสูงซึ่งเหมาะสำหรับใช้งาน Animation,Characters หรือนำไปพิมพ์ต่อในเครื่องพิมพ์ 3มิติ สามารถExport 3DFile เป็น .obj .stl และนำโมเดลเป็นตกแต่งเก็บต่อใน Zbrush,Maya,Blender ต่อได้อีกด้วย

ตัวอย่างงาน 3มิติจากระบบ Photogrammetry

ปัจจุบันมีหลากหลายอุตสหกรรมที่มีการนำระบบ Photogrammetry มาใช้เพื่อลดระยะเวลาการทำงาน ทรัพยากรและควบคุมการผลิตได้ง่ายขึ้น ยกตัวอย่างการใช้ระบบ Photogrammetry ในการสร้างสร้างสภาพแวดล้อมที่สมจริงในเกม Call of Duty: Modern Warfare ผู้พัฒนาเกมได้มีการสร้างสิ่งของต่างๆ ภายในเกมนับพันชิ้น จากภาพถ่ายความละเอียดสูงที่ได้มาจากวัตถุที่มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง ซึ่งยังช่วยลดเวลาในกระบวนการสร้างให้กับพวกเขาอีกด้วย

“ถ้าคุณสร้างตัวละครตั้งแต่แรกเริ่มด้วยการร่างบนซอฟต์แวร์มันจะใช้เวลาราวหกสัปดาห์ในการทำงานทั้งหมดครับ และมันก็ยังต้องใช้เวลาอีกประมาณหนึ่งด้วยในการทำให้มันเกิดความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ อย่างละเอียดลออ ทั้งการทำสีและสิ่งอื่นๆ อีก มันเป็นอะไรที่ใช้เวลามากจริงๆ” คุณ Joel Emslie ผู้อำนวยการฝ่ายศิลป์ของเกม Call of Duty: Modern Warfare อธิบาย ซึ่งการมาของเทคโนโลยี Photogrammetry นั้นได้เข้ามาทุนแรงงานในส่วนนี้ได้เป็นอย่างมาก

ธุรกิจที่ใช่ระบบ Photogrammetry ในไทย

• ห้องวัดสัดส่วนของ H&M สำหรับคนที่อยากรู้สัดส่วนของเสื้อผ้าแต่ขี้เกียจลอง เจ้าเครื่องนี้จะประกอบด้วยกล้องรอบตัวเลยตั้งแต่หัวจรดเท้าและเมื่อตัวแบบเข้าไประบบจะทำการสแกนและProcess ข้อมูลสัดส่วนของเราเข้าใน Appication ไม่ว่าจะเป็นรอบออก สะโพกหรือส่วนสูงหลังจากนั้นก็ออกไปสแกนเสื้อผ้าที่เราต้องการได้เลย ใครอยากลองเล่นสามารถไปทดลองได้ที่สยามพารากอน
• ธุรกิจสร้างโมเดลฟิกเกอร์ตัวคนแบบ 3มิติ ตัวนี้ใช้ระบบ Photogrammetry ที่มีการคิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเองใช้เวลาถ่ายหรือสแกน 8วินาทีก็จะได้ไฟล์ 3มิติตัวคนออกมา สามารถมาทดลองได้ที่ Mepremium
• ธุรกิจ Virtual Tour สแกนพื้นที่ 3มิติให้อยู่ในระบบ Digiral ตัวนี้จะใช้ Lidar Scan แทนการใช้กล้องถ่ายรูปสำหรับงานที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่เช่นอาคาร สถานที่ต่างๆ

ข้อดีและข้อเสียของระบบ Photogrammetry

Photogrammetry ได้ถูกนำมาใช้งานแทนที่การปั้นโมเดลสามมิติในรูปแบบเดิมๆ โดยมันสามารถบันทึกค่าตัวแปรต่างๆ จากภาพถ่ายได้ทั้ง ขนาด, รูปร่างและรายละเอียดที่อยู่บนพื้นผิวของวัตถุ ด้วยการถ่ายรูปจากทุกมุมให้มากที่สุดเท่าที่มันจะทำได้ซึ่งในการถ่ายภกล้องกว่า 200 ตัวในการทำการถ่ายภาพวัตถุพร้อมๆ กัน ซึ่งจะทำให้ได้ข้อมูลต่างๆ ที่ต้องการภายในเวลาเพียงชั่วเสี้ยววินาที และที่สำคัญงาน Texture สีสันที่ดูเหมือนจริง งานโชว์, VR, AR, MR, Metaverse งานเกมส์, VFX และ งานโฆษณา งานที่มีขนาดใหญ่มากๆ ภูเขาทั้งลูก เป็นต้น คุณภาพงาน 3D จะสูงขึ้นเมื่อมีรูปถ่ายมากขึ้น สามารถไปประยุกต์ใช้งานกับงานวิศวกรรม และ การแพทย์ได้เหมือนกัน

ระบบนี้ต้องใช้ความรู้ ความเข้าใจสูง เทคนิคดีสแกนสวย เร็ว, เทคนิคไม่ได้อาจจะไม่ได้ 3D เลย อาจจะไม่เหมาะกับทุกคน แต่เป็นเรื่องที่ฝีกกันได้ หากต้องการใช้เครื่องมือสำเร็จให้ใช้ 3D Scanner แทน เรื่องต่อมาคือ เครื่องคอมที่ใช้ต้อง Spec ดี-ดีมาก เน้นที่ CPU, RAM, SSD ในการคำนวนหาจุดที่เหมือนกัน มาสร้างเป็น Point Cloud ,ต้องใช้ความรู้ความเข้าใจมาก ใช้เวลาในการ Process นาน แก้ได้โดยมีกล้องหลายๆตัวหรือคอมพิวเตอร์ที่แรงมากๆ