◎ ความท้าทาย：

การเปลี่ยนรูปปั้นขนาดเท่าคนจริงให้กลายเป็นแบบจำลอง 3 มิติที่สมจริงอย่างยิ่ง โดยคงไว้ซึ่งรูปทรงที่เป็นธรรมชาติและพื้นผิวบรอนซ์ที่ดูเก่าแก่ในทุกรายละเอียด

◎ วิธีแก้ปัญหา：

iPhone 15 Pro, Artec Studio (AI Photogrammetry), Mimaki 3DUJ-553

◎ ผลลัพธ์：

จากการบันทึกภาพเพียง 15 นาที ไปจนถึงงานพิมพ์อัตโนมัติเต็มรูปแบบ โมเดล 3 มิติที่กันน้ำได้ของรูปปั้นกลางแจ้ง ทำให้สามารถสร้างสำเนาที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เหมือนจริงได้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ฝีมือประณีต

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

เทคโนโลยี AI Photogrammetry สามารถเปลี่ยนทุกคนที่มีกล้องถ่ายรูป หรือแม้แต่โทรศัพท์มือถือ ให้กลายเป็นศิลปินสร้างภาพ 3 มิติได้ อัลกอริธึมโครงข่ายประสาทเทียมขั้นสูงของซอฟต์แวร์นี้ สร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบพร้อมสำหรับการพิมพ์ ด้วยพื้นผิวที่สมจริง ให้ผลลัพธ์ระดับอุตสาหกรรมแก่ทั้งสถาบันและผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก และทำให้การอนุรักษ์มรดกทางดิจิทัลเข้าถึงได้ง่ายกว่าที่เคย

การแสวงหาแบบจำลองที่สมจริงที่สุด

ในย่านเมืองเก่าของเมืองหลวงเซอร์เบีย คุณจะพบรูปปั้นที่ดึงดูดสายตาผู้คน: รูปปั้นชาวประมงสำริดกำลังต่อสู้กับงู สูงประมาณ 1.5 เมตร ผุกร่อนจากการถูกสภาพอากาศกัดกร่อนมานานหลายทศวรรษ ปกคลุมไปด้วยมอส, รา และรายละเอียดพื้นผิวที่ซับซ้อนทุกชนิด ทำให้การแปลงเป็นดิจิทัลเป็นทั้งงานที่น่าตื่นเต้นและท้าทาย ลองนึกภาพการเดินผ่านจัตุรัสในเบลเกรด หยุดอยู่หน้าอนุสาวรีย์ที่โดดเด่นนี้ และตัดสินใจที่จะสร้างสำเนาขนาดพกพาที่สมบูรณ์แบบภายในเช้าวันรุ่งขึ้น โดยใช้เพียงโทรศัพท์มือถือและเครื่องพิมพ์ 3 มิติบนเดสก์ท็อปของคุณ

เก็บภาพสถานที่สำคัญทีละภาพ

รูปปั้นดังกล่าวเป็นบททดสอบที่ค่อนข้างหนักสำหรับเทคนิคโฟโตแกรมเมตรี เนื่องจากรูปทรงที่ซับซ้อนและการสึกหรอตามธรรมชาติ “เราเลือกรูปปั้นนี้โดยเฉพาะ เพราะมันมีพื้นผิวที่น่าสนใจมากและมีรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ มากมาย มีการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติเกิดขึ้น เช่น ตะไคร่น้ำ, ร่องรอยของเชื้อรา, ความเสียหาย และความแตกต่างของพื้นผิวต่าง ๆ มันน่าสนใจที่จะดูว่ารายละเอียดทั้งหมดเหล่านี้จะถ่ายทอดลงในแบบจำลองดิจิทัลได้ดีแค่ไหน” Grigoriy Galasiuk ผู้อำนวยการฝ่ายวิดีโอของ Artec 3D ซึ่งเป็นผู้นำการถ่ายทำในสถานที่จริงในเซอร์เบียกล่าวอธิบาย

แบบจำลอง 3 มิติของรูปปั้น (ซ้าย) สร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยี Artec Studio AI Photogrammetry และแบบจำลอง 3 มิติที่สมจริงเป็นพิเศษซึ่งพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ Mimaki 3DUJ-553 (ขวา)

ถึงแม้จะมีอุปสรรคเหล่านี้ กระบวนการเก็บข้อมูลก็ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว การถ่ายภาพจริงใช้เวลาเพียง 15 นาที Galasiuk บันทึกวิดีโอและทำการถ่ายภาพแบบโฟโตแกรมเมตริกไปพร้อมกัน โดยเก็บภาพได้ประมาณ 350 ภาพขณะเดินรอบรูปปั้นสองรอบ แม้ว่าจะมีกล้องระดับมืออาชีพสำหรับการบันทึกวิดีโอ แต่ด้วยความยืดหยุ่นของ Artec Studio ทำให้ภาพถ่ายจากสมาร์ทโฟนก็เพียงพอแล้ว “ใช้กล้องหรือโทรศัพท์อะไรก็ได้ แม้แต่การถ่ายวิดีโอสั้น ๆ ก็ใช้ได้ – แค่ต้องระวังเรื่องมุมกล้อง” Galasiuk กล่าว

เมื่อถ่ายภาพเสร็จแล้ว ก็เป็นหน้าที่ของซอฟต์แวร์ที่จะจัดการส่วนที่เหลือ “ผมอัปโหลดภาพ JPEG ไปที่ Artec Studio ซึ่งเป็นที่ที่ทำการประมวลผลขั้นสุดท้าย” Grigoriy กล่าว “ในความคิดของผม ผลลัพธ์ออกมาดีมาก สัดส่วนของตัวรถถูกรักษาไว้อย่างแม่นยำ, สีสันดูสวยงาม และรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ รอยขีดข่วน และพื้นผิวคอนกรีตถูกบันทึกไว้อย่างสวยงาม ทุกอย่างถูกถ่ายทอดลงในโมเดลสุดท้ายอย่างเป็นธรรมชาติ”

แบบจำลอง 3 มิติที่ได้นั้นเก็บรายละเอียดของประติมากรรมได้อย่างสมจริง ขั้นตอนต่อไปคือ การทำให้แบบจำลองดิจิทัลนั้นกลายเป็นรูปธรรม

ขั้นตอนการทำงานของการพิมพ์ 3 มิติ Mimaki

เมื่อได้โมเดล 3 มิติที่มีรายละเอียดครบถ้วนแล้ว โครงการนี้จึงถูกส่งต่อให้ Mimaki Engineering ในประเทศญี่ปุ่น โดย Michael Sickels ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ 3 มิติ ดูแลด้านการพิมพ์

ภาพตัดขวางของงานพิมพ์: แกนหมึกสีขาวที่แข็งตัวแล้วถูกปกคลุมด้วยชั้นหมึก CMYKW หนาประมาณ 1 มม. ซึ่งผสมอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้สีมากถึง 10 ล้านสี รวมถึงสีใสบริสุทธิ์ ภาพจาก Mimaki

คุณภาพของโมเดลช่วยให้กระบวนการทำงานราบรื่น “ด้วยโมเดล 3 มิติที่ยอดเยี่ยมที่เราได้รับจาก Artec โมเดลนั้นสมบูรณ์แบบอยู่แล้ว และพื้นผิวภาพสีก็ไร้ที่ติ” Sickels ยืนยัน “ด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่ต้องทำอะไรเพิ่มเติมเพื่อเตรียมโมเดล 3 มิติสำหรับการพิมพ์” เขากล่าวเสริมว่า การเปลี่ยนผ่านนั้นราบรื่นมาก “มันง่ายดายและไม่ยุ่งยากเลย ไม่ต้องเสียเวลาปรับแต่งอะไรเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าโมเดลสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ มันใช้งานง่ายมาก!”

จากนั้น Sickels ก็จัดวางแบบจำลองและสร้างงานพิมพ์ – ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทของ Mimaki ที่ใช้ตัวรองรับที่ละลายน้ำได้ จึงไม่จำเป็นต้องวางตัวรองรับด้วยตนเอง “ซอฟต์แวร์การจัดวางจะวางตัวรองรับในปริมาณขั้นต่ำที่จำเป็นโดยอัตโนมัติในบริเวณที่มีส่วนยื่น” เขาอธิบาย

รูปปั้นนี้ใช้เวลาพิมพ์สีเต็มรูปแบบบนเครื่องพิมพ์ Mimaki 3DUJ-553 เพียงกว่า 14 ชั่วโมงเล็กน้อย ภายในเครื่องพิมพ์ รางเลื่อนที่มีหัวพิมพ์แปดหัวเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาเหนือพื้นที่การพิมพ์ โดยแต่ละรอบการพิมพ์จะถูกอบแห้งด้วยหลอด UV ทันทีและปรับให้เรียบด้วยลูกกลิ้งก่อนที่จะเริ่มพิมพ์ชั้นต่อไป โครงสร้างภายในของรูปปั้นที่พิมพ์ออกมาแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนของกระบวนการพิมพ์ของ Mimaki – โมเดลถูกสร้างขึ้นจากภายในสู่ภายนอก โดยมีแกนกลางสีขาวบริสุทธิ์ที่แข็งแรงหุ้มด้วยเปลือกหนาประมาณ 1 มม. ที่ทำจากหมึก CMYKW ที่ผสมอย่างแม่นยำ ซึ่งสามารถสร้างสีได้มากถึง 10 ล้านสี รวมถึงสีใสบริสุทธิ์

สว่านไร้สาย Mimaki 3DUJ-553: เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงาน ภาพประกอบจาก Mimaki

เมื่อพิมพ์เสร็จแล้ว รูปปั้นจะถูกนำไปใส่ในเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกที่บรรจุน้ำไว้ หลังจากนั้นประมาณสี่ชั่วโมง วัสดุรองรับทั้งหมดจะละลายหายไป เหลือเพียงชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์แล้วให้แห้งเองตามธรรมชาติบนโต๊ะ

ในหลาย ๆ ด้าน โครงการนี้ได้ทำลายข้อจำกัดด้านความสมจริงของสีที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีในอดีต เมื่อพิจารณาถึงความท้าทายที่กว้างขึ้นของการพิมพ์ 3 มิติวัตถุมรดกทางวัฒนธรรม Sickels เน้นย้ำถึงเหตุผลว่าทำไมความถูกต้องของสีจึงมีความสำคัญมาก: “เมื่อคุณมีแบบจำลองมรดกทางวัฒนธรรมที่สำคัญมากเหล่านี้ การพิมพ์ 3 มิติให้ดูเหมือนของจริงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงเป็นสิ่งสำคัญ ความสมจริงเป็นกุญแจสำคัญ การแสดงสีที่สมจริงราวกับภาพถ่ายนี้เป็นประโยชน์อย่างมากที่เทคโนโลยีของ Mimaki ได้นำมาสู่การประยุกต์ใช้กับมรดกทางวัฒนธรรมนี้”

รูปปั้นได้รับการสร้างใหม่แล้ว อะไรจะเกิดขึ้นต่อไป?

ผลงานพิมพ์ที่เสร็จสมบูรณ์นั้นบ่งบอกถึงคุณภาพได้เป็นอย่างดี แม้กระทั่งงูก็ถูกถ่ายทอดรายละเอียดได้อย่างชัดเจนจนแทบจะได้ยินเสียงมันขู่ฟ่อ สำหรับ Sickels โครงการนี้เป็นเพียงภาพสะท้อนของบางสิ่งที่ยิ่งใหญ่กว่านั้น ไกลเกินกว่าการแสดงภาพแบบเดิม ๆ หรือการเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์ “Artec Studio Lite ทำให้ทุกคนที่มีกล้องสามารถออกไปสำรวจโลกและสร้างข้อมูลสำหรับการพิมพ์ 3 มิติสีเต็มรูปแบบคุณภาพสูงได้อย่างง่ายดาย” เขากล่าว “ด้วยเหตุนี้ การทำงานร่วมกันกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติสีเต็มรูปแบบ Mimaki 3DUJ จึงมีประสิทธิภาพอย่างมาก และเรามองเห็นศักยภาพในการใช้งานมากมาย”

การอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี แต่ Mimaki มองเห็นภาพว่ากระบวนการทำงานเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับกลุ่มเป้าหมายที่หลากหลายได้ รวมถึงตลาดผู้บริโภค ผู้ที่ชื่นชอบการพิมพ์ 3 มิติ และผู้ที่เล่นงานอดิเรก หรือนักศึกษาในหลักสูตรการออกแบบ, แฟชั่น และชีววิทยา เครื่องมือใหม่ที่ทรงพลังสำหรับการเปลี่ยนความคิดให้เป็นวัตถุที่จับต้องได้ ทำให้ผู้คิดค้นนวัตกรรมอย่าง Sickels “ตั้งตารอที่จะได้เห็นสิ่งต่าง ๆ มากมายที่เราจะสามารถพัฒนาต่อไปได้ด้วยเครื่องมือนี้”

ท้ายที่สุดแล้ว กระบวนการทำงานนี้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเรียนรู้และการออกแบบร่วมกัน รูปปั้นที่ผุกร่อนในเบลเกรดเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของแบบจำลองสีสันสดใสที่สร้างขึ้นจากกล้องโทรศัพท์และเครื่องพิมพ์ โครงการนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าการพิมพ์ 3 มิติที่สมจริงอย่างยิ่งไม่จำเป็นต้องใช้สตูดิโอที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์เฉพาะทางอีกต่อไป เพียงแค่มีเครื่องมือที่เหมาะสม ทำงานร่วมกัน ในมือของผู้คนที่มีความคิดสร้างสรรค์