เทคโนโลยีการทำแบบจำลอง 3 มิติ ของประธานาธิบดีโอบามา ตอนที่ 1

บทความนี้เขียนโดย อ.ดร.ธนาสัย สุคนธ์พันธุ์ และ อ.ดร.บรม ตันวัฒนะพงษ์ (รองอธิการบดีฝ่ายบริหาร มหาวิทยาลัยราชธานี) เผยแพร่ครั้งแรก ที่นี่ เมื่อ 26 เมษายน 2015 โดยคอลัมน์ Intelligence and Information ของ Manager Online


ในปัจจุบัน เทคโนโลยีในการทำแบบจำลอง 3 มิติ (3D Scanner) ได้รับการพัฒนามาตามลำดับ จนล่าสุด แบบจำลอง (3D Model) ที่ได้รับการจัดเก็บนั้น มีรายละเอียดและมีความแม่นยำสูง แถมยังใช้เวลาในการจัดเก็บข้อมูลเพียงไม่กี่วินาที ในหลายๆ อุตสาหกรรมจึงได้พยายามนำเทคโนโลยีนี้ มาใช้ในการจัดเก็บแบบจำลองของสิ่งต่างๆที่มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง เข้าไปเก็บเป็นข้อมูลดิจิตอล เพื่อใช้ในงานที่ต้องการ

สถาบันสมิธโซเนียน ของสหรัฐอเมริกา (Smithsonian Institution) [1] ซึ่งเป็น กลุ่มพิพิธภัณฑ์ ที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา จึงได้เล็งเห็นถึงประโยชน์ของการบันทึกข้อมูล 3 มิติ และได้ใช้เทคโนโลยีในการทำแบบจำลอง 3 มิตินี้ ในการจัดเก็บแบบจำลองลองของประธานาธิบดีคนปัจจุบัน (บารัค โอบามา) โดยใช้เทคโนโลยีการทำแบบจำลองวัตถุ 3 มิติล่าสุดที่มีในปัจจุบัน ซึ่งก่อนหน้านี้ ทางสถาบันสมิธโซเนียนได้มีการจัดเก็บข้อมูลประธานาธิบดีมาแล้วได้แก่ ประธานาธิบดี จอร์จ วอชิงตัน และ ประธานาธิบดี อับราฮัม ลินคอล์น โดยใช้วิธีหล่อแบบจากบุคคลจริงโดยตรง ซึ่งใช้เวลานาน ยุ่งยาก และ มีความแม่นยำต่ำกว่ามาก

รูปจาก: wh.gov
รูปจาก: wh.gov

เทคโนโลยีการทำแบบจำลองล่าสุดที่ใช้จัดเก็บรูปร่างหน้าตา 3 มิติ ของ ประธานาธิบดี โอบามา นี้ ได้รับการพัฒนาจากสถาบันวิจัย ICT [2] แห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย โดยใช้การจับเก็บข้อมูล 3 มิติ ด้วยวิธีการที่เรียกว่า Spherical Gradient Illumination [3] ซึ่งเป็นการใช้กล้องถ่ายภาพจำนวน 8 ตัว ร่วมกับ การฉายแสงจาก LED จำนวน 50 ดวง ไปที่ประธานาธิบดี แล้วนำรูปภาพที่ได้ทั้งหมดไปประมวลผลเป็นข้อมูล 3 มิติ ในระดับซับพิกเซล (มีรายละเอียดมากกว่าพิกเซลของรูปภาพ) โดยวิธีการนี้ จัดเก็บข้อมูลที่มีความละเอียดสูงได้ เนื่องจาก ภาพต่างๆ ที่ได้มาจากกล้องถ่ายภาพภายใต้แสงต่างๆนั้น สามารถนำมาคำนวณหาองค์ประกอบของการตกกระทบของแสงบนพื้นผิว 3 มิติได้อย่างแม่นยำ โดยการใช้สมการทางคณิตศาสตร์ในการแยกองค์ประกอบเหล่านี้ให้กลายเป็นพื้นผิวที่เหมาะสม และที่สำคัญคือ สามารถจัดเก็บได้รวดเร็วกว่าเทคโนโลยีแบบอื่น เนื่องจากใช้แค่การส่องแสงไฟไปบนแบบจำลองเพียงไม่ก็วินาที ก็จะได้ภาพที่ต้องการใช้ในการคำนวณครบถ้วน

รูปจาก: wh.gov
รูปจาก: wh.gov

โดยแบบจำลอง 3 มิติที่มีความละเอียดสูง ที่ได้จากเครื่องมือและเทคโนโลยีการทำแบบจำลองนี้ จะถูกนำเข้าไปเก็บในคลังข้อมูลของพิพิธภัณฑ์ เพื่อที่จะใช้ในการศึกษาประวัติศาสตร์สำหรับเยาวชนในภายภาคหน้า และนอกจากการเก็บในคลังข้อมูลแล้ว ข้อมูลดังกล่าวยังสามารถนำไปพิมพ์ออกมา ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ ให้กลายเป็นรูปปั้นของประธานาธิปดีที่จับต้องได้เช่นกัน

เทคโนโลยีในการทำแบบจำลอง 3 มิติที่ใช้ในงานนี้นั้น จริงๆแล้วได้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการทำภาพยนตร์ที่เราเห็นในหนัง Hollywood ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะฉากที่ต้องใช้หน้านักแสดงในสถานการณ์ที่ถ่ายทำได้ยาก เช่น ในภาพยนตร์เรื่อง AVATAR (2009) เป็นต้น ซึ่งบทความในตอนหน้านั้น จะเป็นการลงรายละเอียดในเรื่องการคำนวณพื้นผิว 3 มิติ ของเทคโนโลยีดังกล่าวนี้โดยเฉพาะ ซึ่งผู้อ่านสามารถติดตามได้ในตอนต่อไปครับ


References:
1.http://dpo.si.edu/blog/smithsonian-creates-first-ever-3d-presidential-portrait
2.http://gl.ict.usc.edu/Research/PresidentialPortrait/
3.http://gl.ict.usc.edu/Research/FaceScanning/