◎ ความท้าทาย：

การสร้างภาพมหาวิหารขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ในย่านที่พลุกพล่านของเมือง Montreal ประเทศแคนาดาให้เป็นดิจิทัลโดยมีรายละเอียดสูงโดยไม่รวมผู้คนที่ผ่านไปมาที่สนใจในแบบจำลอง 3 มิติขั้นสุดท้าย

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Ray II, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

โมเดล 3 มิติที่สมจริงอย่างยิ่งและใหญ่โตอย่างเหลือเชื่อของพื้นที่ทั้งหมดรอบ ๆ Notre Dame Basilica ซึ่งมีรายละเอียดเพียงพอสำหรับการอนุรักษ์มรดกหรือการสำรวจที่อาจเกิดขึ้นใน VR

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

Artec Ray II จับภาพพื้นที่หรือวัตถุขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำด้วยระบบความเฉื่อยทางสายตา (VIS) ซึ่งช่วยให้สามารถติดตามตำแหน่งได้ จึงทราบตำแหน่งในพื้นที่ 3 มิติ จากนั้นซอฟต์แวร์ Artec Studio จะทำให้การรวมการสแกนที่จับภาพจากตำแหน่งต่าง ๆ หรือใช้ข้อมูลการสแกน 3 มิติหรือภาพถ่ายสามมิติเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มรายละเอียดในพื้นที่สำคัญเป็นเรื่องง่าย

Notre Dame Basilica ใน Montreal ประเทศแคนาดา รูปภาพใช้ภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons

การเดินเล่นรอบตัวเมืองมอนทรีออลถือว่าไม่สมบูรณ์แบบหากไม่ได้ไปเยี่ยมชม Notre Dame Basilica ดามอันโด่งดัง โบสถ์นีโอโกธิกอันสง่างามแห่งนี้มักได้รับการจัดอันดับให้เป็นสถานที่ท่องเที่ยวยอดนิยมแห่งหนึ่งของเมือง ไม่เพียงแต่เป็นผลงานสถาปัตยกรรมที่น่าประทับใจเท่านั้น แต่ยังเป็นแคปซูลเวลาสำหรับประวัติศาสตร์ท้องถิ่นอีกด้วย

มหาวิหารแห่งนี้สร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1656 หรือ 14 ปีหลังจากเมืองมอนทรีออลก่อตั้งขึ้น มหาวิหารแห่งนี้มีภาพวาดและหน้าต่างกระจกสีของบุคคลสำคัญจากอดีตอันยาวนาน ซึ่งรวมถึงผู้นำทางศาสนา เช่น Marguerite Bourgeoys และ Paul Chomedey de Maisonneuve ผู้ก่อตั้งเมือง

ดังที่คาดไว้ Notre Dame Basilica ได้กลายเป็นสถานที่สำคัญอันทรงคุณค่าในถนนที่พลุกพล่านของเมือง Montreal และยังคงมอบกลิ่นอายทางประวัติศาสตร์อันทรงคุณค่าให้กับเมืองที่ทันสมัยในปัจจุบัน แต่เช่นเดียวกับสถานที่มรดกอื่น ๆ มหาวิหารแห่งนี้ต้องการการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง งานบูรณะส่วนหน้าอาคารภายนอก รวมถึงงานหิน, แผ่นปิดขอบ และหอระฆัง ได้ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2020

เนื่องจากอนุสรณ์สถานต่าง ๆ ทั่วโลกเริ่มดูเปราะบางมากขึ้นเรื่อย ๆ หลาย ๆ คนจึงหันมาใช้การสแกน 3 มิติเพื่อการอนุรักษ์มรดกทางดิจิทัล อย่างไรก็ตาม การจับภาพพื้นที่หรือโครงสร้างทั้งหมดอาจทำได้ยากกว่าที่คิดมาก แหล่งท่องเที่ยวยอดนิยมมักเต็มไปด้วยผู้คน ทำให้อาคารต่าง ๆ มองไม่เห็นจากเครื่องสแกน 3 มิติและอุปกรณ์บันทึกข้อมูลอื่น ๆ นอกจากนี้ อาคารเหล่านี้ยังมักมีขนาดใหญ่มาก ต้องใช้โซลูชันการแปลงเป็นดิจิทัลที่รวดเร็วและทรงพลัง

การสแกน 3 มิติของ Artec Ray II บริเวณภายนอกมหาวิหาร ภาพโดย Solidxperts

พบกับ Solidxperts พันธมิตรที่ได้รับการรับรองระดับ Gold จาก Artec เมื่อทีมงานได้ครอบครอง Artec Ray II รุ่นใหม่หมดจดเป็นครั้งแรก พวกเขาพยายามแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการจับภาพอาคาร และ Notre Dame Basilica ก็ดูเหมือนเป็นตัวอย่างทดสอบที่สมบูรณ์แบบ การแปลงแลนด์มาร์กที่โด่งดังที่สุดของเมืองเป็นดิจิทัลจะช่วยรักษาสถานที่สำคัญนี้ไว้ให้คนรุ่นหลังได้ใช้ ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจับภาพขนาดใหญ่ของ Ray II

การเก็บอัญมณีแห่งมงกุฎของแคนาดา

เมื่อทีมงาน Solidxpert มาถึงสถานที่จริงเพื่อสแกนมหาวิหาร ความท้าทายหลักของพวกเขาคือสภาพแวดล้อมและขนาด ตามที่คาดไว้ พื้นที่ดังกล่าวเต็มไปด้วยผู้คน นอกจากนี้ พื้นที่ดังกล่าวยังใหญ่โตมโหฬาร ซึ่งอาจต้องใช้เวลาหลายวันในการถ่ายภาพท่ามกลางความหนาวเย็นของฤดูหนาวในแคนาดา

ในทางกลับกัน Ray II ช่วยให้จับภาพได้อย่างรวดเร็ว, ง่ายดาย และใช้งานง่าย จอแสดงผลในตัวของอุปกรณ์ช่วยให้ตั้งค่าได้โดยไม่ต้องใช้แล็ปท็อปและควบคุมจากระยะไกลผ่านแอป Artec Remote ในกรณีนี้ ทีมงานได้สแกนจากตำแหน่งต่าง ๆ ประมาณ 25 ตำแหน่ง โดยเก็บภาพจากมุมต่าง ๆ ของอาสนวิหารขณะสแกน ระบบ VIS ของ Ray II พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อการนำทางในอวกาศ 3 มิติ และช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีคุณลักษณะเฉพาะของสถานที่ใดที่ไม่ถูกจับภาพ

การสแกน 3 มิติของ Solidxperts ภายใน Artec Studio รูปภาพโดย Solidxperts

นอกจากนี้ บริเวณรอบ ๆ มหาวิหารยังเป็นที่ตั้งของรูปปั้นผู้ก่อตั้งเมือง Montreal อีกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าจะสามารถจับภาพได้ทั้งหมด พวกเขาจึงวางเรย์ที่ 2 ไว้เป็นวงกลมรอบ ๆ อนุสรณ์สถานแห่งนี้ และเก็บข้อมูลทั้งหมดที่ต้องการด้วยความเร็วสูงสุด 2 ล้านจุดต่อวินาที หลังจากใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง พวกเขาก็สามารถรวบรวมข้อมูลชุดสมบูรณ์ได้ และทีมงานก็พอใจกับผลลัพธ์ที่ได้

Alexandre Gosselin ผู้อำนวยการฝ่าย AM และการสแกน 3 มิติของ Solidxperts กล่าวว่า “การสแกนของเรานั้นน่าทึ่งมาก อาคารหลังหนึ่งที่ถ่ายได้นั้นสูงประมาณ 30 ชั้นและมีภายนอกเป็นกระจก (ทำให้สแกนได้ยากมาก) โอเค หน้าต่างบางบานไม่ออกมาสมบูรณ์แบบนัก แต่คุณสามารถมองเห็นมหาวิหารทั้งหมดและแม้แต่ถนนโดยรอบได้ เราถ่ายภาพวัตถุเหล่านี้ได้จากระยะไกลกว่า 100 เมตร ระยะการสแกนของ Ray II นั้นสุดยอดมากเมื่อคุณลองคิดดู!”

Artec Ray II สแกนรูปปั้นผู้ก่อตั้งเมืองมอนทรีออลแบบ 3 มิติ ภาพโดย Solidxperts

การสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่สมจริง

การประมวลผลข้อมูลเริ่มต้นที่ Artec Studio ซึ่ง Solidxperts จัดระเบียบ, จัดตำแหน่ง และผสานการสแกนที่จับได้ให้เป็นตาข่าย 3 มิติที่มีรายละเอียด อัลกอริธึม “การสแกนสองครั้ง” ของ Ray II สามารถลบวัตถุที่เคลื่อนไหว เช่น ผู้คนที่เดินผ่านไปมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากลักษณะการทำงานแบบไร้สายของอุปกรณ์และแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยาวนานแล้ว Gosselin ยังกล่าวว่าสิ่งนี้ทำให้การจับภาพข้อมูลที่สะอาดเป็นเรื่องง่ายอย่างเหลือเชื่อ แต่เครื่องมือลบและลบข้อมูลที่ผิดปกติของซอฟต์แวร์ยังคงมีประโยชน์สำหรับการขัดเกลาโดยไม่ต้องส่งออกไปยังซอฟต์แวร์ของบุคคลที่สาม

จากแบบจำลองที่ได้ออกมาเหมือนจริงมาก ทีมงานของ Solidxperts เชื่อว่าสักวันหนึ่งพวกเขาอาจใช้แนวทางเดียวกันนี้เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่มีความลึกเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชัน VR เพื่อเก็บรายละเอียดเพิ่มเติมนี้ พวกเขาจะใช้ฟีเจอร์การรวมความละเอียดหลายระดับของ Artec Studio เพื่อรวมชุดข้อมูลการสแกน 3 มิติ หรือใช้ AI Photogrammetry เพื่อปรับขนาดผลลัพธ์โดยใช้ภาพ/วิดีโอที่ถ่ายด้วยโดรน

“ฉันสามารถเข้าถึงโดรนได้ แต่ที่ Montreal มีข้อจำกัดมากมายเกี่ยวกับการบินด้วยโดรนและการบินรอบเมือง ดังนั้น ฉันจึงต้องตรวจสอบว่าเป็นไปได้หรือไม่” Gosselin กล่าวเสริม “เราสามารถสแกนบางส่วนของรูปปั้นด้วย Leo เพื่อจับภาพรายละเอียดที่ดีขึ้น จากนั้นจึงนำภาพสแกนเหล่านี้มารวมกับข้อมูลของ Ray II ในชุดข้อมูลเดียวกัน Leo และ Ray II สามารถจับภาพข้อมูลได้มากขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ฉันมองเห็นศักยภาพมหาศาลของพวกเขาในด้านนี้”

แบบจำลอง 3 มิติสุดท้ายของผู้ก่อตั้งเมือง Montreal ใน Artec Studio รูปภาพโดย Solidxperts

ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น

การสแกน 3 มิติของ Artec ได้กลายเป็นวิธีการอนุรักษ์แหล่งมรดกทางวัฒนธรรมที่ได้รับความนิยมอย่างมากทั่วโลกแล้ว เทคโนโลยีของ Artec 3D ได้ทำการแปลงทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่สถานที่สำคัญในประเทศลักเซมเบิร์กไปจนถึงโบราณสถานให้เป็นดิจิทัลสำหรับสารคดีของ Discovery Channel ผ่านเครือข่ายพันธมิตรที่เชื่อถือได้ โดยทำให้การเคลื่อนไหวเหล่านี้เป็นแบบจำลอง 3 มิติที่สมจริงทุกครั้ง

โซลูชันเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการแปลงเป็นดิจิทัลโดยใช้ Artec Handheld, LiDAR และการบันทึกข้อมูล 3D แบบโฟโตแกรมเมทรีร่วมกัน ปัจจุบัน Solidxperts พบว่ามีความต้องการโซลูชันเหล่านี้เพิ่มมากขึ้นในอุตสาหกรรมสถาปัตยกรรมและการก่อสร้างที่กว้างขึ้น ซึ่งการบันทึกรายละเอียดทั้งหมดมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการวางแผนไซต์, การวิเคราะห์ และการปรับปรุงไซต์อย่างมีประสิทธิภาพ

Gosselin สรุปว่า “ปัจจุบัน หัวหน้า Ray II ของเราหลายคนอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง การใช้งานที่ชัดเจนมากอย่างหนึ่งที่เรามีในขณะนี้คือลูกค้าที่ต้องการสร้างแพลตฟอร์มสำหรับไซต์เครื่องจักร ดังนั้นจึงมีท่อ มีชิ้นส่วนเล็ก ๆ อื่น ๆ และเครื่องจักรอยู่รอบ ๆ เป้าหมายของเราคือการสแกนสภาพแวดล้อมทั้งหมด, ท่อทั้งหมด, สายไฟทั้งหมด และอุปกรณ์ทั้งหมดตามที่เป็นอยู่ จากนั้นคุณสามารถนำเข้าข้อมูลเหล่านี้ไปยัง SolidWorks และสร้างโครงสร้างนี้โดยอิงจากข้อมูลการสแกนเพียงอย่างเดียว”

ด้วยการสแกน Basilica ทีมงาน Solidxperts ไม่ได้แค่ทำการแปลงส่วนหนึ่งของเมืองมอนทรีออลอันเก่าแก่ให้เป็นดิจิทัลเท่านั้น แต่ยังเปิดโลกแห่งความเป็นไปได้อีกมากมาย การแปลงเป็นดิจิทัลในระดับขนาดใหญ่ไม่เคยง่ายขนาดนี้มาก่อน น่าตื่นเต้นมากที่จะได้เห็นว่าพวกเขาต้องสแกนโครงสร้างพื้นฐานประเภทใดต่อไป ไม่ว่าจะเป็นแบบเก่าหรือใหม่