◎ ความท้าทาย：

การเก็บข้อมูลดิจิทัลของแหล่งมรดกที่มีนักท่องเที่ยวพลุกพล่านอย่างแม่นยำและรวดเร็ว โดยไม่รบกวนผู้ที่มาสักการะ Nandi ซึ่งเป็นโคศักดิ์สิทธิ์และผู้เฝ้าประตูของพระศิวะ เทพเจ้าในศาสนาฮินดู

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Jet, Artec Ray II, Artec Twins

◎ ผลลัพธ์：

แผนที่สามมิติแบบสีสมบูรณ์ของพื้นที่แห่งนี้ ซึ่งเก็บรายละเอียดครบถ้วนทุกองค์ประกอบ ตั้งแต่พืชพรรณโดยรอบ ไปจนถึงส่วนหน้าของศาลเจ้าที่ประดับตกแต่งอย่างวิจิตรบรรจง และรูปปั้นวัวศักดิ์สิทธิ์ขนาดมหึมาที่อยู่ภายใน

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

Artec Jet จับภาพพื้นที่ต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็วเท่าที่คุณสามารถนำทางได้ การติดไว้กับกระเป๋าเป้สะพายหลังทำให้สามารถแปลงมรดกทางดิจิทัลให้เป็นดิจิทัลได้เพียงแค่เดินผ่านสภาพแวดล้อม ในกรณีนี้ อุปกรณ์นี้ใช้งานง่ายมากจนนักบวชสามารถช่วยในกระบวนการสแกนได้ Artec Ray II หยิบรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่น ด้านหน้าด้วยความละเอียดสูงกว่าจากตำแหน่งที่อยู่นิ่ง

อินเดียมีชื่อเสียงในด้านสถาปัตยกรรมอันเก่าแก่และทรงคุณค่า ในฐานะที่เป็นแหล่งกำเนิดของศาสนาสำคัญระดับโลกหลายศาสนา ประเทศแห่งนี้จึงเต็มไปด้วยแหล่งมรดกที่มีชื่อเสียงมากมาย ซึ่งหลายแห่งได้รับการขึ้นทะเบียนคุ้มครองโดย UNESCO และเปี่ยมไปด้วยความสำคัญทางจิตวิญญาณอย่างลึกซึ้งสำหรับศาสนิกชนทั่วโลก

การอนุรักษ์สิ่งก่อสร้างเหล่านี้ถือเป็นเรื่องจำเป็นอย่างยิ่ง หากเกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันขึ้น แม้จะเป็นเพียงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่รุนแรงและเกิดขึ้นได้ยาก ประวัติศาสตร์อันทรงคุณค่าเหล่านี้ก็อาจสูญหายไปได้ แม้จะมีผู้คนมากมายเดินทางไปสักการะศาลเจ้าและวัดอันศักดิ์สิทธิ์ในอินเดีย แต่ก็ไม่ใช่ทุกคนที่จะสามารถเดินทางไกลเพื่อไปเยือนสถานที่เหล่านั้นได้ นี่จึงเป็นอีกหนึ่งข้อดีของการแปลงข้อมูลแหล่งมรดกให้เป็นรูปแบบดิจิทัล เพราะจะช่วยให้ผู้คนสามารถเข้าชมสถานที่เหล่านี้ในรูปแบบเสมือนจริงได้จากระยะไกล

ในระหว่างการเดินทางไปเปิดตัว Artec Jet ที่ประเทศอินเดียร่วมกับพันธมิตรอย่าง Kraftor3D, Voxel 3D, Altem Technologies และ Pelf Infotech ทีมผู้เชี่ยวชาญของ Artec ได้สาธิตให้เห็นถึงความง่ายดายในการนำเทคโนโลยีมาใช้เพื่ออนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรม ด้วยการแปลงข้อมูล “Bull Temple” อันเลื่องชื่อในเมืองบังกาลอร์ให้เป็นรูปแบบดิจิทัล

การอนุรักษ์ Bull Temple ในอินเดีย

วัดแห่งนี้สร้างขึ้นเพื่ออุทิศแด่ Nandi โคศักดิ์สิทธิ์ที่เป็นพาหนะของพระศิวะ และมีชื่อเสียงจากการเป็นที่ประดิษฐานรูปปั้นนันทิที่แกะสลักจากหินก้อนเดียวขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก วัดตั้งอยู่ในเมืองบังกาลอร์ซึ่งมีประชากรเกือบ 15 ล้านคน โดยเป็นทั้งสถานที่ท่องเที่ยวยอดนิยมและยังคงเป็นสถานที่ประกอบศาสนกิจที่มีผู้คนแวะเวียนมาสักการะบูชาอยู่เสมอ

ภายนอกของวัด Bull Temple ในอินเดีย ซึ่งประดับด้วยรูปเคารพทางศาสนา ภาพโดย Smuconlaw, Wikimedia Commons

ด้วยชื่อเสียงที่เป็นที่รู้จักบวกกับทำเลที่ตั้งใจกลางมหานครอันคึกคัก ทำให้สถานที่แห่งนี้เต็มไปด้วยผู้คน ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการเก็บข้อมูลเพื่อสร้างแบบจำลองดิจิทัล นอกจากนี้ ตัววัดยังโดดเด่นด้วยงานแกะสลักอันวิจิตรบรรจงและซับซ้อนบนหลังคา รวมถึงมีประตูทางเข้าที่มักทำให้เครื่องสแกน 3 มิติสูญเสียการติดตามตำแหน่ง (tracking loss) และมีพื้นที่ทางศาสนาที่จำกัดการเข้าถึง ปัจจัยทั้งหมดนี้ทำให้การอนุรักษ์สถานที่แห่งนี้ด้วยเทคโนโลยีดิจิทัลแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยในสถานการณ์ปกติ

แต่ด้วย Artec Jet (และได้รับความช่วยเหลือจากนักบวช) ทีมงานของ Artec ก็สามารถทำสิ่งนั้นได้สำเร็จ การสแกนพื้นที่ศาลเจ้าเพียงรอบเดียวโดยใช้เวลา 30 นาทีก็เพียงพอที่จะเก็บข้อมูลแผนผังของพื้นที่ทั้งหมดได้ ด้วยระยะการทำงานที่ไกลถึง 300 เมตรของ Artec Jet ทำให้สามารถเก็บข้อมูลภาพภายนอกอาคารได้จากระดับพื้นดิน ในขณะเดียวกันก็ได้มีการนำ Artec Ray II มาใช้งานควบคู่กันเพื่อเก็บข้อมูลดิจิทัลของรูปสลักเทพเจ้าที่อยู่ด้านนอกอาคาร ซึ่งทำให้ใช้เวลาในการสแกนรวมทั้งสิ้น 1 ชั่วโมง

ในสถานการณ์นี้ ความละเอียดที่สูงกว่าของ Ray II ช่วยเสริมการทำงานร่วมกับความเร็วในการสแกนอันน่าทึ่งของ Jet ทำให้ทีมงานสามารถเก็บรายละเอียดทางเรขาคณิตที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อนของงานแกะสลักเหล่านี้ได้

โดยทั่วไปแล้ว การสแกนพื้นที่แบบ 3 มิติจำเป็นต้องอาศัยจุดสังเกตหรือรายละเอียดทางกายภาพจำนวนมากเพื่อใช้ในการระบุตำแหน่งและติดตามการเคลื่อนที่ (tracking) ทว่าเทคโนโลยี LiDAR ที่ทำงานร่วมกับระบบ SLAM ของ Jet สามารถเก็บข้อมูลพื้นที่ภายในที่มีรายละเอียดทางกายภาพค่อนข้างน้อยได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย สิ่งเดียวที่เป็นอุปสรรคคือรูปปั้นนนทิขนาด 6.5 × 4.5 เมตร ซึ่งตั้งอยู่บนฐานยกสูงในพื้นที่ที่จำกัดสิทธิ์การเข้าถึงไว้เฉพาะสำหรับนักบวชเท่านั้น

โชคดีที่หนึ่งในบาทหลวงตกลงให้ความช่วยเหลือ การสแกนด้วย Jet นั้นง่ายดายมากจนผู้นำทางจิตวิญญาณท่านนี้ (ซึ่งไม่มีความรู้เรื่องการสแกน 3 มิติมาก่อนเลย) สามารถทำงานให้เสร็จสิ้นได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ท่านปฏิบัติภารกิจนี้ด้วยความเคารพศรัทธาอย่างสูงต่อองค์เทพ โดยทำการสแกนรูปปั้นราวกับกำลังประกอบพิธีกรรม ในขณะเดียวกันก็รู้สึกทึ่งและประทับใจในเทคโนโลยีนี้อย่างแท้จริง

การประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ใน Artec Twins

ข้อมูลที่สแกนมาได้ถูกนำไปประมวลผลด้วย Artec Twins ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่โดยเฉพาะ ภายในเวลาเพียง 2 ชั่วโมง ผู้เชี่ยวชาญของ Artec ก็สามารถสร้างแบบจำลองดิจิทัลที่สมบูรณ์แบบได้สำเร็จ ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นรายละเอียดอันคมชัดของทุกองค์ประกอบ ไม่ว่าจะเป็นพุ่มไม้ใบไม้ที่สแกนได้ยากไปจนถึงอนุสาวรีย์ภายนอกอาคาร

Ray II มีประสิทธิภาพสูงกว่าในการเก็บข้อมูลรายละเอียดรูปสลักบนผนังภายนอกอาคาร ข้อจำกัดเพียงอย่างเดียวคือระยะเวลาที่ต้องใช้ แม้ว่า Ray II จะสามารถเก็บข้อมูลพื้นที่ทั้งหมดได้ด้วยตัวเอง แต่กระบวนการนี้อาจต้องใช้เวลาหลายวัน ในขณะที่ Jet สามารถเก็บข้อมูลให้เสร็จสิ้นได้ในการเดินสำรวจเพียงรอบเดียว นอกจากนี้ Artec Twins ยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถผสานชุดข้อมูลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงเข้าด้วยกันได้อย่างราบรื่นอีกด้วย

ภาพจำลอง 3 มิติของภายนอกวิหาร Bull Temple ที่บันทึกด้วย Artec Ray II

ซอฟต์แวร์นี้เปรียบเสมือนผู้ที่สื่อสารได้ “หลากหลายภาษา” เพราะรองรับทั้งข้อมูลจาก LiDAR ระยะไกล, การสแกน 3 มิติแบบถือด้วยมือ (handheld), Gaussian Splatting และ Photogrammetry ในกรณีนี้ Artec Twins ช่วยให้ทีมงานสามารถผสานรวมข้อมูลการสแกนเครื่องบินเจ็ตในภาพรวมเข้ากับภาพสแกนระยะใกล้จาก Ray II จนได้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ที่ครบถ้วนทั้งบริบทโดยรวมและรายละเอียดที่คมชัดในจุดสำคัญ

แม้ว่าแพลตฟอร์มนี้จะอัดแน่นไปด้วยฟีเจอร์การแสดงผลภาพขั้นสูง เช่น การนำทางในรูปแบบ Point Cloud แบบมุมมองบุคคลที่หนึ่ง (First-person), การปรับสภาพบรรยากาศ และเทคโนโลยี Gaussian Splatting ที่ให้ภาพสมจริงเหมือนภาพถ่าย แต่พวกเขากลับพบว่าการใช้ข้อมูลซ้อนทับ (Overlays) นั้นเพียงพอต่อความต้องการของโครงการแล้ว การสลับดูข้อมูลในด้านต่าง ๆ ทั้งความสูง, สี, ความเข้ม, ระดับความสูง และทิศทาง ช่วยให้สามารถตรวจสอบด้วยสายตาและมั่นใจได้ว่ามีการเก็บข้อมูลครบถ้วนสมบูรณ์ 100%

Artec Twins มาพร้อมกับเครื่องมือวิเคราะห์ประสิทธิภาพสูงเช่นเดียวกับที่มีใน Artec Studio ผู้ใช้จึงสามารถวัดขนาดพื้นผิวของชิ้นงานจริง, คำนวณปริมาตร, สร้างภาพตัดขวาง และเปรียบเทียบกับแบบดีไซน์เริ่มต้นได้ภายในซอฟต์แวร์เดียวกัน แม้โครงการนี้จะจัดทำขึ้นเพื่อพิสูจน์แนวคิด (Proof of Concept) แต่ในทางปฏิบัติ ฟีเจอร์เหล่านี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างง่ายดายกับงานบูรณะอาคารอนุรักษ์, งานด้านสถาปัตยกรรม, วิศวกรรม และการก่อสร้าง (AEC) รวมถึงงานด้านอื่น ๆ อีกมากมาย

การแปลงแหล่งมรดกทางวัฒนธรรมทั่วประเทศอินเดียให้เป็นระบบดิจิทัล

เพื่อแสดงให้เห็นถึงความรวดเร็วและความอเนกประสงค์ของ Artec Jet ทีมงานของ Artec ได้เดินทางไปยัง Mahadji Shinde Chhatri ซึ่งเป็นศาสนสถานเพื่อรำลึกถึงผู้นำทางทหารในศตวรรษที่ 18 โดยใช้เวลาเพียง 5 นาทีในการเดินวนรอบบริเวณและขึ้นบันไดวนอีกเล็กน้อย Artec Jet ก็สามารถเก็บข้อมูลเพื่อสร้างแบบจำลองสามมิติของสถานที่แห่งนี้ได้ครบถ้วน รวมถึงเก็บรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่น ราวกันตกและลวดลายประดับหลังคา

แผนที่แสดงระดับความสูงของ Mahadji Shinde Chhatri ภายใน Artec Twins

หลังจากนั้นจึงดำเนินการสแกนพื้นที่อย่างละเอียดเจาะลึกยิ่งขึ้นที่พระราชวัง Shaniwar Wada ซึ่งถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ด้วยขนาดพื้นที่อันกว้างขวางถึง 25 ตารางกิโลเมตร (6,200 เอเคอร์) ที่ประกอบไปด้วยอุโมงค์ อนุสรณ์สถานภายนอก และกำแพงป้อมปราการที่สามารถเดินสำรวจได้ ทีมงานสามารถเก็บข้อมูลทุกส่วนได้เสร็จสิ้นภายในเวลาเพียง 30 นาที ยกเว้นเพียงแค่ซอกมุมที่มีน้ำขังอยู่เท่านั้น โดยแม้แต่รูปปั้นนักรบที่ถือหอกก็ยังปรากฏรายละเอียดอย่างชัดเจนในชุดข้อมูลสุดท้ายที่ได้มา

อนุสาวรีย์ของ Bajirao Peshwa นักรบชาวมาราธาผู้เลื่องชื่อนั้นตั้งอยู่บนฐานยกสูง ซึ่งอาจทำให้การเคลื่อนที่เพื่อสแกนทำได้ยากลำบาก แต่ Jet ก็สามารถจัดการได้อย่างราบรื่นไร้ปัญหา นอกจากนี้ การสแกนในวงกว้างยังครอบคลุมสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย รวมถึงอุโมงค์แคบ ๆ ที่ไม่มีจุดสังเกตเด่นชัด โดยที่ระบบไม่หลุดการติดตามตำแหน่งเลยแม้แต่ครั้งเดียว แม้ว่าการเก็บข้อมูลในหลายจุดจะทำโดยการเดินถ่ายจากบริเวณกำแพงปราสาท แต่หากใช้โดรนเข้ามาช่วยก็จะยิ่งช่วยเพิ่มความรวดเร็วในการทำงานได้มากยิ่งขึ้น ซึ่งจะทำให้สามารถแปลงข้อมูลเป็นดิจิทัลได้เสร็จสมบูรณ์ภายในเวลาเพียง 15 นาทีเท่านั้น

อนุสาวรีย์ของนักรบชาวมาราธา Bajirao Peshwa

ดังที่เห็นได้จากกรณีการใช้งานเหล่านี้ Artec Jet เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแปลงข้อมูลแหล่งมรดกให้เป็นรูปแบบดิจิทัล ไม่ว่าจะเป็นเพื่อการวิจัย การอ้างอิงข้อมูลระหว่างการบูรณะ หรือการจัดทำทัวร์ชมสถานที่แบบเสมือนจริง และในกรณีที่ต้องการรายละเอียดสูงขึ้นหรือวิศวกรต้องการนำข้อมูลรูปทรงเรขาคณิตที่มีอยู่มาต่อยอด Artec Jet ก็สามารถทำงานร่วมกับ Ray II หรือแม้แต่ Artec Leo ซึ่งเป็นเครื่องสแกนแบบมือถือไร้สายได้อย่างง่ายดาย เรียกได้ว่ามีครบทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมรวมไว้ในโซลูชันเดียว