◎ ความท้าทาย：

การแปลงข้อมูลสนามกีฬาทั้งแห่งที่มีความจุ 6,700 ที่นั่งให้เป็นรูปแบบดิจิทัล ทั้งภายในและภายนอก ครอบคลุมตั้งแต่ที่นั่งอัฒจันทร์, ห้องรับรองพิเศษ (Box), บาร์, สนามแข่งขัน, ป้ายคะแนน ไปจนถึงอนุสรณ์สถานต่าง ๆ โดยเก็บรายละเอียดครบถ้วนสมบูรณ์และแสดงผลด้วยสีสันที่สมจริง

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Jet, Artec Twins

◎ ผลลัพธ์：

สร้างแบบจำลองดิจิทัลที่สมบูรณ์แบบได้ภายในเวลาเพียง 30 นาที พร้อมศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรม, การบูรณะ, การวางแผนงานกิจกรรม, สุขภาพและความปลอดภัย และทัวร์ชมสนามกีฬาเสมือนจริงแบบ 3 มิติ

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

การติดตั้ง Artec Jet ซึ่งมีความคล่องตัวสูงไว้กับเป้สะพายหลังช่วยให้คุณเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อมในวงกว้างได้รวดเร็วทันใจในขณะที่คุณเดินสำรวจพื้นที่ เพียงแค่เดินสำรวจพื้นที่และวนกลับมายังจุดเริ่มต้น ระบบ Artec Twins ก็จะสร้างแบบจำลองเสมือนจริงขึ้นมาเพื่อใช้ในการดูภาพและวิเคราะห์ข้อมูล นอกจากนี้ คุณยังสามารถนำ Artec Ray II ไปติดตั้งภายในพื้นที่สำรวจและผสานรวมชุดข้อมูลเข้าด้วยกัน เพื่อเพิ่มความแม่นยำในจุดที่ต้องการได้อีกด้วย

นับตั้งแต่เปิดใช้งานในปี 2006 สนาม Fluor Field ได้ทำหน้าที่เป็นสนามเหย้าของทีม Greenville Drive ซึ่งเป็นทีมในเครือข่าย South Atlantic League ของสโมสร Boston Red Sox สนามแห่งนี้ถูกสร้างขึ้นโดยจำลองขนาดพื้นที่มาจาก Fenway Park ซึ่งเป็นสนามเหย้าของ Red Sox และยังมีการสร้างผนังสนามที่เป็นเอกลักษณ์อย่าง “Green Monster” ขึ้นมาในรูปแบบของตนเองอีกด้วย

การดูแลรักษาสนามกีฬาในรัฐเซาท์แคโรไลนาถือเป็นภารกิจที่ท้าทายอย่างยิ่ง มีการทยอยปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อยกระดับประสบการณ์ของผู้ชม ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนที่นั่งใหม่ การปรับปรุงระบบไฟส่องสว่าง หรือการปรับปรุงพื้นที่ทางเดินและจุดบริการต่าง ๆ ขณะเดียวกัน ทีมงานภาคสนามยังต้องรับมือกับตารางการทำงานที่แน่นขนัดและกรอบเวลาในการก่อสร้างที่จำกัด นอกจากนี้ งานปรับปรุงยังอาจมีความซับซ้อนเนื่องจากขาดข้อมูลแบบแปลนตามสภาพจริง (as-built data) เพราะแบบแปลนเดิมที่มีอยู่อาจไม่ตรงกับสภาพความเป็นจริงหลังจากผ่านไปนานถึง 20 ปี

สนามเบสบอล Fluor Field ภาพโดย Digitize Designs

เพื่อแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติจาก Artec ในด้านนี้ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราได้ร่วมมือกับ Digitize Designs ซึ่งเป็น Artec Ambassador ลงพื้นที่เพื่อเก็บข้อมูลสนาม Fluor Field ด้วยเทคโนโลยี LiDAR mapping แบบ SLAM ของ Artec Jet และผลลัพธ์ที่ได้ก็เรียกได้ว่ายอดเยี่ยมไร้ที่ติสมกับฉายา “ตีโฮมรัน” (knocked the ball out of the park) เลยทีเดียว

แปลงสนามกีฬาสู่รูปแบบดิจิทัลในเวลาเพียง 30 นาที

บางครั้งเมื่อเดินทางไปถึงหน้างาน สถานการณ์จริงกลับไม่เป็นไปตามแผนที่วางไว้ กรณีนี้ทีมสนับสนุนของ Artec ได้รับแจ้งว่าสนามจะว่างเปล่า ซึ่งหมายถึงการไม่มีวัตถุเคลื่อนไหวที่อาจก่อให้เกิดปัญหาในการสแกน แต่เมื่อไปถึงสถานที่จริงกลับพบว่าเป็นคนละเรื่องกันเลย เพราะสนาม Fluor Field ยังคงมีความเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลาระหว่างช่วงพักการแข่งขัน ทั้งจากเจ้าหน้าที่, รถตัดหญ้า และระบบรดน้ำสนามที่ต่างทำงานกันอย่างต่อเนื่องไม่เว้นแม้แต่ช่วงกลางคืน

โชคดีที่ Artec Jet ได้รับการออกแบบมาให้พร้อมรับมือกับสถานการณ์เช่นนี้ อุปกรณ์นี้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูงมาก โดยสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะถือด้วยมือ, สะพายหลัง, ติดตั้งบนด้ามจับ, โครงยึด, ยานพาหนะ, หุ่นยนต์ หรือแม้แต่โดรน ซึ่งในกรณีนี้ การเดินสำรวจพื้นที่โดยสะพายเครื่อง Jet ไว้ที่ด้านหลังถือเป็นวิธีที่สะดวกและเรียบง่ายที่สุด

Artec Jet กำลังทำแผนที่พื้นที่ภายในอาคารขณะติดตั้งอยู่บนเป้สะพายหลัง ภาพได้รับความอนุเคราะห์จาก Digitize Designs

Nolan Doktor ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3 มิติของ Artec เริ่มต้นจากการสแกนพื้นที่ภายนอก จากนั้นจึงเข้าไปยังส่วนในเพื่อเก็บข้อมูลรายละเอียดของที่นั่ง โซนที่นั่งแบบกล่อง, ระเบียง และห้องหับต่าง ๆ ที่ซับซ้อนภายในสนาม Fluor Field ด้วยระยะการทำงานที่ไกลถึง 300 เมตรและกล้อง GoPro ที่ติดตั้งมากับเครื่อง ทำให้เขาสามารถสแกนป้ายคะแนนขนาดใหญ่บนผนัง “Green Monster” ได้แบบเต็มสีสันจากระดับพื้นดิน รวมถึงเก็บภาพป้ายโฆษณาและอาคารโดยรอบได้อีกด้วย

เพื่อลดการสัมผัสกับหัวฉีดน้ำในสนาม Doktor จึงขึ้นไปบนรถ Gator ที่กำลังตัดหญ้าในสนาม ซึ่งช่วยให้เขาสามารถขับวนรอบขอบสนามได้อย่างรวดเร็วและเก็บภาพพื้นที่ทั้งหมดได้ครบถ้วน

“ตอนที่ผมกำลังเก็บข้อมูลในสนามเบสบอล ที่นั่นกำลังมีการทำงานกันอยู่ครับ” Doktor อธิบาย “มีทั้งเจ้าหน้าที่ดูแลสนามและระบบสปริงเกอร์ที่กำลังทำงานอยู่กลางสนามเลย ซึ่งตัว Artec Jet นั้นผ่านมาตรฐาน IP65 จึงทนต่อสภาพอากาศที่เลวร้ายอย่างฝนตกได้ แต่เราก็ไม่จำเป็นต้องเอาเครื่องไปเสี่ยงโดยไม่จำเป็น ผมเลยขึ้นไปบนรถออฟโรดคันเล็ก ๆ แทน ซึ่งความเร็วในการเก็บข้อมูลที่ทำได้ด้วย Jet นี่มันสุดยอดมากจริง ๆ แถมมันยังสามารถติดตามตำแหน่งได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่หลุดเลย น่าประทับใจมากครับ”

การแสดงภาพข้อมูลภาคสนามใน Artec Twins

Artec Twins ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ โดยไม่เพียงแต่ประมวลผลข้อมูลการสแกนแบบ Jet ได้เท่านั้น แต่ยังมาพร้อมกับเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการแสดงภาพและการวิเคราะห์แบบไดนามิก ซอฟต์แวร์นี้สามารถเรนเดอร์สภาพแวดล้อมขนาดมหึมาด้วยความเร็วสูง ช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบข้อมูลได้ทันที สำรวจข้อมูล point clouds ที่บันทึกไว้ และสลับการแสดงผลซ้อนทับ (overlays) ระหว่างข้อมูลความสูง, สี, เส้นทางการเคลื่อนที่, เวลาที่บันทึก และทิศทางการวางตัวของวัตถุได้อย่างสะดวก

แบบจำลองดิจิทัล (Digital Twin) ของสนามเบสบอล Fluor Field

ที่น่าสนใจคือ Doktor ระบุว่า การใช้ฟีเจอร์กรองข้อมูลระดับความสูง (elevation filters) ของแพลตฟอร์มช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งห้องแต่ละห้องและจัดทำแบบแปลนพื้นตามสภาพหน้างานจริง (as-built floorplans) ได้อย่างครบถ้วน เพื่อนำไปใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น การออกแบบตกแต่งภายใน, การปรับปรุงอาคาร หรือการวางแผนด้านความปลอดภัย นอกจากนี้ Artec Jet ยังสามารถทำงานร่วมกับระบบ RTK และจุดควบคุมภาคพื้นดิน (GCPs) ซึ่งทำหน้าที่เสมือนเป้าอ้างอิงเช่นเดียวกับการสแกน 3 มิติแบบถือด้วยมือ โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะช่วยให้ Jet สามารถ “โฟกัส” เจาะจงไปยังชั้นอาคารที่ต้องการได้

การนำ Artec Ray II ซึ่งเป็นเครื่องสแกน LiDAR แบบติดตั้งบนขาตั้งกล้องที่มีความแม่นยำระดับ 1.9 มม. มาใช้งานร่วมด้วยนั้น จะช่วยให้เก็บรายละเอียดที่คมชัดยิ่งขึ้นในจุดสำคัญต่าง ๆ เช่น ประตู, หน้าต่าง และทางแยก อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ Jet ก็สามารถรับมือกับงานได้อย่างยอดเยี่ยม โดยความสามารถในการเก็บภาพสีแบบพาโนรามา 360 องศาช่วยให้มั่นใจได้ว่าพื้นที่ต่าง ๆ ตั้งแต่ประตูทางเข้า, ร้านขายของที่ระลึก ไปจนถึงโซนของเล่นสำหรับเด็ก จะได้รับการแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลด้วยความแม่นยำสมจริงอย่างน่าทึ่ง

สำหรับ Digitize Designs ซึ่งเป็นผู้ประสานงานการสแกนครั้งนี้ในฐานะส่วนหนึ่งของงานจัดแสดงที่ใหญ่กว่า โครงการนี้ถือว่าประสบความสำเร็จอย่างงดงาม “เรามีผู้เข้าชมจากหลากหลายวงการ ตั้งแต่อุตสาหกรรมยานยนต์ไปจนถึงงานสำรวจ ซึ่งทุกคนต่างชื่นชอบผลงานนี้มาก” Bo Helmrich ผู้อำนวยการฝ่ายความสำเร็จของลูกค้า (Director of Customer Success) กล่าว “การเก็บข้อมูลสแกนทั่วทั้งสนามกีฬาทั้งภายในและภายนอกโดยใช้เวลาเพียงสั้น ๆ ถือเป็นโจทย์ที่ท้าทาย แต่ต้องบอกเลยว่า Jet ทำผลงานออกมาได้อย่างยอดเยี่ยมไร้ที่ติ”

Artec Jet: ข้อมูลสภาพหน้างานจริง (As-built data) ที่พร้อมใช้งานเพียงปลายนิ้วสัมผัส

จากการที่สนาม Fluor Field ได้รับการปรับปรุงใหม่ก่อนเริ่มฤดูกาลแข่งขันปัจจุบัน จึงเห็นได้ชัดว่า Artec Jet มีบทบาทสำคัญในโครงการด้านโครงสร้างพื้นฐานในอนาคต เนื่องจากอาคารเก่าแก่หลายแห่งมักไม่มีแบบแปลนพื้น การเก็บข้อมูลสภาพพื้นผิวตามความเป็นจริง (as-built) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบำรุงรักษาและการปรับปรุงอาคาร

“งานของเราจัดขึ้นติดกับสนาม Fluor Field เลย ซึ่งถือเป็นจุดที่น่าประทับใจสำหรับการสแกน แต่ผมมองเห็นภาพชัดเจนเลยว่า Artec Jet จะสามารถนำไปใช้ประโยชน์จริงในงานปรับปรุงต่อเติมและการอ้างอิงข้อมูลเชิงพื้นที่ได้” Helmrich กล่าวเสริม “วิธีนี้จะช่วยลดความจำเป็นในการวัดขนาดด้วยมือหากมีการขยายหรือปรับปรุงสถานที่ และยังช่วยลดโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดจากมนุษย์ได้อีกด้วย”

สนามเบสบอล Fluor Field ใน Artec Twins พร้อมการซ้อนทับด้วยแผนที่ระดับความสูง (elevation mapping overlay)

ยกตัวอย่างเช่น หากได้รับมอบหมายให้ขยายความจุของสนาม Fluor Field สถาปนิกสามารถนำผังที่ออกแบบไว้มาวางซ้อนทับบนข้อมูล Point Cloud ของ Jet เพื่อตรวจสอบมุมมองหรือระยะห่างทางโครงสร้างได้โดยไม่ต้องลงพื้นที่ซ้ำอีกเลย แนวทางเดียวกันนี้ยังใช้ได้กับการตรวจสอบความกว้างของประตูและความสูงของเพดานในระหว่างการปรับปรุงพื้นที่ทางเดิน (concourse) หรือแม้แต่การติดตั้งป้ายคะแนนและระบบไฟใหม่ ก็ทำได้ง่ายขึ้นเมื่อวิศวกรสามารถตรวจสอบตำแหน่งจุดยึดและแนวการเดินสายไฟเทียบกับโครงสร้างเดิมที่มีอยู่จริงได้ภายในระบบ Artec Twins

จุดสำคัญคือ Artec Jet ใช้เวลาในการเก็บข้อมูลเพียง 30 นาที ซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการเก็บข้อมูลในช่วงเวลาระหว่างการแข่งขันได้ นอกจากนี้ ฟีเจอร์ Gaussian Splatting ของ Artec Twins ยังสามารถสร้างภาพที่สมจริงจากชุดข้อมูลเดียวกัน ทำให้ขอบเขตการใช้งานครอบคลุมไปถึงงานด้านการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมและการสร้างประสบการณ์เสมือนจริงสำหรับแฟนกีฬา สำหรับผู้ที่ดูแลสนามกีฬาที่มีอายุการใช้งานมานานภายใต้ข้อจำกัดด้านเวลาที่กระชั้นชิด Artec Jet ถือเป็นนวัตกรรมที่จะเข้ามาพลิกโฉมการทำงานได้อย่างแท้จริง