◎ ความท้าทาย：

บันทึกภาพสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ขนาดใหญ่ ครอบคลุมทุกรายละเอียด ตั้งแต่ลานภายในและอาคาร ไปจนถึงสะพานชักและหมุดย้ำแต่ละตัวบนประตูของปราสาท

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Jet, Artec Ray II, Artec Leo, Artec Twins

◎ ผลลัพธ์：

ชุดข้อมูลจุดเชื่อมต่อเดียวที่ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของปราสาท – สแกนโดยใช้ Artec Jet เป็นหลัก แต่พื้นที่ที่น่าสนใจจะถูกบันทึกอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นโดยใช้ Artec Ray II และ Leo ชุดข้อมูลความหนาแน่นสูงที่ได้นี้สามารถสำรวจได้ในรูปแบบ 3 มิติ ทำให้เหมาะสำหรับการทัวร์พิพิธภัณฑ์เสมือนจริงหรือการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าปราสาทโอดาวาระอันเลื่องชื่อของญี่ปุ่นจะคงอยู่ได้ยาวนาน

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

Artec Jet ที่มีความคล่องตัวสูง สามารถติดตั้งบนเป้สะพายหลังและเดินไปทั่วสภาพแวดล้อมได้อย่างง่ายดาย สามารถบันทึกภาพทั้งฉากจากระดับพื้นดินได้ภายในไม่กี่นาที รวมถึงโครงสร้างสูงจากระยะไกลถึง 300 เมตร Artec Ray II และ Leo ให้ความแม่นยำสูงกว่าสำหรับการใช้งาน เช่น การตรวจสอบระยะยาว, การประเมินความเสียหาย และการฟื้นฟู

ทางเข้าปราสาทโอดาวาระ ถ่ายด้วยเทคโนโลยี Artec Jet 3D mapping

ปราสาทโอดาวาระ: ประตูสู่ประวัติศาสตร์ญี่ปุ่น

ปราสาทโอดาวาระถูกสร้างขึ้นเมื่อกว่า 500 ปีที่แล้ว โดยมีการสร้างป้อมปราการขึ้นครั้งแรกในสมัยคามาคุระ ซึ่งเป็นยุคที่โด่งดังจากการกำเนิดของซามูไรและโชกุนคนแรกของญี่ปุ่น

กำแพงอันโอ่อ่าของสถานที่แห่งนี้เต็มไปด้วยประวัติศาสตร์ ตั้งอยู่บนเนินเขาและล้อมรอบด้วยคูน้ำ ปราสาทแห่งนี้มีป้อมปราการที่แข็งแกร่ง จึงเป็นที่หมายปองและมีการแย่งชิงกันมาหลายชั่วอายุคน มีการปิดล้อมโอตาวาระถึงสามครั้งระหว่างปี 1561-1590 และโครงสร้างของปราสาทได้เปลี่ยนมือ (และรูปร่าง) หลายครั้งในช่วงศตวรรษต่อมา เนื่องจากผู้นำต่าง ๆ ได้ทิ้งร่องรอยไว้ในสถานที่แห่งนี้

ในปี 1938 สิ่งที่เหลืออยู่ของปราสาทโอดาวาระได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นมรดกทางวัฒนธรรมและค่อย ๆ บูรณะขึ้นใหม่ แต่เมื่อเวลาผ่านไป ปราสาทแห่งนี้ก็ยังคงเป็นส่วนสำคัญของประวัติศาสตร์ที่เปราะบางและต้องการการบูรณะอย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้ ทีมสนับสนุนของ Artec 3D ซึ่งเดินทางมาญี่ปุ่นเพื่อภารกิจทางการค้าเมื่อเร็ว ๆ นี้ จึงเลือกที่จะแปลงโครงสร้างทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลเพื่อให้คนรุ่นหลังได้ชื่นชม โดยใช้ Artec Jet, Artec Ray II และ Artec Leo

ถ่ายภาพปราสาททั้งหลังได้ภายในไม่กี่นาที

เมื่อวิศวกรเดินทางมาถึงปราสาท พวกเขาก็เข้าใจในทันทีถึงขนาดของความท้าทายที่พวกเขากำลังเผชิญ ปราสาทแห่งนี้เคยเป็นหนึ่งในป้อมปราการที่ใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่นในยุคกลาง โดยมีแนวป้องกันชั้นนอกยาวถึงเก้ากิโลเมตร นอกจากนี้ ปราสาทโอดาวาระยังเป็นสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ของชาติที่เปิดให้ผู้เยี่ยมชมเข้าชมได้ ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ได้ใช้สถานที่แห่งนี้เพียงลำพัง

นั่นหมายความว่าความเร็วและความละเอียดอ่อนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เป็นไปได้ที่จะบันทึกภาพพื้นที่ด้วย LiDAR Ray II ที่ติดตั้งบนขาตั้งกล้อง โดยวางตำแหน่งไว้รอบ ๆ บริเวณต่าง ๆ ของป้อม แต่จะใช้เวลานานมากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าต้องทำการสแกนซ้ำสองครั้งเพื่อกำจัดวัตถุที่เคลื่อนไหว การใช้ Artec Jet นั้นง่ายกว่ามาก

ภาพสแกน Artec Jet ของวัดที่ตั้งอยู่ใจกลางปราสาทโอดาวาระ

การติดอุปกรณ์เข้ากับเป้สะพายหลังทำให้สามารถสแกนปราสาทได้ขณะเดินเท้า การเดินสำรวจสถานที่ราวกับเป็นนักท่องเที่ยวก็เพียงพอที่จะบันทึกภาพทั้งหมดได้ แอปควบคุมระยะไกลของ Artec Jet ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับความคืบหน้าของการสแกน ทำให้ทีมงานไม่พลาดรายละเอียดใด ๆ และเมื่อเทียบกับการสแกนด้วยเครื่องสแกนระยะสั้นแล้ว การประหยัดเวลาถือว่ามหาศาล

“เครื่องสแกน Artec Jet ทำงานในลักษณะเชิงเส้น ถ้าคุณใช้เวลาเดินสองนาที การสแกนก็จะใช้เวลาสองนาทีเช่นกัน ความซับซ้อนของฉากแทบไม่มีผลเลย” Keynan Tenenboim ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3 มิติของ Artec อธิบาย “ในเวลาเดียวกันที่เครื่อง Leo สแกนกำแพงได้ 2-3 ด้าน เครื่อง Ray II สแกนอาคารได้หนึ่งหลัง และเครื่อง Jet สามารถแปลงปราสาททั้งหลังให้เป็นดิจิทัลได้ การเพิ่มเครื่อง Ray II และ Leo เข้ามานั้นยอดเยี่ยมมากสำหรับพื้นที่ที่มีปัญหาเรื่องการเข้าถึง และยังช่วยให้เก็บรายละเอียดรอบ ๆ กำแพง, ประตู และลานภายในได้ดียิ่งขึ้น”

ทีมในฝัน: Artec Jet, Ray II และ Leo

สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ เช่น ต้นไม้, แม่น้ำ และพื้นที่เชื่อมต่อขนาดใหญ่ มักให้ข้อมูลบริบทของสถานที่ที่มีคุณค่า แต่ไม่จำเป็นต้องบันทึกด้วยความแม่นยำสูง Artec Jet จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเก็บข้อมูลพื้นหลังประเภทนี้ สร้างกลุ่มจุดต่อเนื่อง และเชื่อมต่อคุณลักษณะที่น่าสนใจของสถานที่ เช่น กำแพงเก่าแก่, หลังคาที่ตกแต่งอย่างวิจิตร และลานรอบปราสาท

ด้วยระยะการทำงาน 300 เมตรของ Jet ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้บันไดหรือนั่งร้าน โครงสร้างภายในจึงถูกบันทึกภาพจากระดับพื้นดินโดยที่ผู้เข้าชมคนอื่น ๆ ไม่ทันสังเกตเห็น แตกต่างจาก Ray II ซึ่งสแกนจากมุมมองคงที่ Jet ยังสามารถเคลื่อนที่ไปยังพื้นที่ที่เข้าถึงยากได้อีกด้วย สแกนเนอร์ทั้งสองรุ่นมีความแม่นยำน้อยกว่า Leo – แต่นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงควรนำชุดข้อมูลมารวมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ข้อมูล point cloud จาก Artec Jet (สีน้ำเงินเข้ม), Artec Ray II (สีน้ำเงินอ่อน) และ Artec Leo (สีเทา) ถูกผสานรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้รายละเอียดสูงในทุกระดับ

ในกรณีนี้ Ray II ถูกนำมาใช้สแกนลานภายในและประตู ในขณะที่ Leo ถูกใช้เพื่อเก็บรายละเอียดเล็ก ๆ เช่น พื้นที่แคบ ๆ ด้านหลังทางเข้า การสแกน 3 มิติแบบพกพายังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบันทึกภาพกำแพงยุคกลางที่อยู่ใกล้เคียง ดังที่คุณเห็นจากการสแกนด้านล่าง รายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่น ลวดลายกระเบื้อง, ตัวอักษร และโครงสร้างภายในของกำแพง ถูกบันทึกไว้ทั้งหมดในการสแกนเพียงครั้งเดียว

“นี่เป็นโครงการที่สมบูรณ์แบบสำหรับการสาธิตข้อดีของเครื่องสแกนทั้งสามแบบ” Tenenboim กล่าวเสริม “ตัวปราสาทหลักไม่เหมาะกับ Leo และก็ไม่เหมาะกับ Ray II เช่นกัน ไม่มีจุดชมวิวที่ดีที่เราสามารถมองเห็นด้านหน้าอาคารจากระยะ 100 เมตรได้ ต้องขอบคุณระยะการสแกนของ Jet ที่ทำให้เราสามารถสแกนจากระดับพื้นดินได้ โอเค เราอาจจะปรับปรุงการจับภาพหลังคาได้โดยการใช้โดรนบิน Jet – แต่จะต้องมีการเตรียมพื้นที่เพิ่มเติม”

การอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมที่มีศักยภาพในการนำไปใช้ประโยชน์

เมื่อวิศวกรทำการสแกนเสร็จแล้ว พวกเขาก็ส่งข้อมูลกลับไปยังสำนักงานใหญ่ของ Artec ในลักเซมเบิร์กผ่านการแชร์ข้อมูลบนคลาวด์เพื่อประมวลผลในซอฟต์แวร์ Artec Twins ซอฟต์แวร์ Artec Twins ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ทำให้สามารถรวมข้อมูลการสแกนจาก Artec Jet, Ray II และ Leo เข้าด้วยกันได้ ไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบ point cloud หรือแบบตาข่าย 3 มิติ (3D mesh) ที่สามารถวัดและส่งออกไปยังแพลตฟอร์มในอุตสาหกรรม เช่น Autodesk Revit ได้

รายละเอียดอันงดงามของกำแพงภายนอกที่ถ่ายจากด้านนอกปราสาทด้วยกล้อง Artec Leo

ในแง่ของการประยุกต์ใช้ ข้อมูลจุด 3 มิติที่ได้จะเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างทัวร์พิพิธภัณฑ์เสมือนจริง ซึ่งช่วยให้ผู้เข้าชมสามารถสำรวจปราสาทโอดาวาระได้แบบเสมือนจริง การเก็บรวบรวมข้อมูลอย่างสม่ำเสมอจะช่วยให้ผู้ดูแลสถานที่สามารถตรวจสอบสภาพต่าง ๆ ได้ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น หากหลังคาแบบดั้งเดิมของอาคารเริ่มทรุดตัว ก็จะสามารถดำเนินการซ่อมแซมได้อย่างรวดเร็ว

Artec Jet สามารถใช้งานได้เจ็ดโหมด ได้แก่ ด้วยมือ, สะพายหลัง, ใช้เสา, ใช้กรง, ใช้หุ่นยนต์, ใช้ยานพาหนะ หรือใช้โดรน จึงปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใด ๆ ก็ได้ ทำให้ผู้ใช้สามารถลดขั้นตอนการทำงานที่ซับซ้อนด้วยเครื่องมือหลายชนิดได้ เห็นได้ชัดว่า การสแกนปราสาทโอดาวาระของ Artec เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น ยังมีสถานที่อีกมากมายที่รอการสำรวจ