◎ ความท้าทาย：

Archaeological and Ethnographic Museum ในเมือง Łódź ต้องการวิธีการแปลงข้อมูลแหล่งมรดกทางประวัติศาสตร์หลายแห่งให้เป็นดิจิทัลอย่างปลอดภัยและรวดเร็ว ซึ่งรวมถึงป้อมปราการยุคกลางและพิพิธภัณฑ์กลางแจ้งพร้อมอาคารต่าง ๆ, ภายใน และภูมิทัศน์โดยรอบ เป้าหมายสูงสุดคือการสร้างฝาแฝดดิจิทัลที่แม่นยำของแหล่งต่าง ๆ เพื่อใช้ในการเก็บถาวรและการแสดงภาพสำหรับ VR, การศึกษา, การวิจัย และการอนุรักษ์มรดกแห่งชาติสำหรับคนรุ่นต่อ ๆ ไป

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio, Blender, ZBrush

◎ ผลลัพธ์：

แบบจำลอง 3D ที่กันน้ำได้ของป้อมปราการ ตลอดจนอาคารประวัติศาสตร์พร้อมการตกแต่งภายใน และนิทรรศการกลางแจ้งของพิพิธภัณฑ์ชาติพันธุ์วิทยา แบบจำลองที่ได้จะพร้อมใช้สำหรับการนำเสนอทางการศึกษา ประสบการณ์ VR ที่สมจริง และนิทรรศการดิจิทัล

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

การทำงานร่วมกันระหว่าง Artec Ray II และ Artec Leo แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจัดการรายละเอียดขนาดเล็กและพื้นที่กลางแจ้งขนาดใหญ่, ความเร็ว, ความแม่นยำ และการผสานรวมที่ราบรื่นระหว่างเครื่องสแกน รวมกับความเชี่ยวชาญที่เหนือชั้นของทีมงาน 3D Master ช่วยให้เวิร์กโฟลว์ราบรื่นและผลลัพธ์สุดท้ายที่โดดเด่น

การตั้งค่า Artec Ray II เพื่อสแกนป้อมปราการในเมือง Tum ประเทศโปแลนด์ ภาพโดย 3D Master

อะไรจะทำให้ประสบการณ์ในพิพิธภัณฑ์ชาติพันธุ์วิทยาของคุณน่าตื่นตาตื่นใจอย่างแท้จริง? เมื่อคุณก้าวเข้าไปในสถานที่ที่ประวัติศาสตร์ยังคงดำรงอยู่ ในรายละเอียดที่น่าสนใจของชีวิตประจำวัน ในคานไม้ของอาคารยุคกลาง คุณไม่อาจละสายตาจากภาพตัวเองในฐานะผู้อยู่อาศัยในเมืองเก่าได้ ลองนึกภาพว่าคุณสามารถเข้าชมนิทรรศการดังกล่าวได้จากทุกที่ในโลก เรียนรู้ว่าผู้คนใช้ชีวิตกันอย่างไรเมื่อหลายร้อยปีก่อน ตื่นตาตื่นใจไปกับแนวคิดทางวิศวกรรมและสิ่งของในชีวิตประจำวันที่คล้ายคลึงแต่ก็แตกต่างจากชีวิตในปัจจุบัน ทั้งหมดนี้เป็นไปได้ด้วยความร่วมมืออันน่าทึ่งกับพิพิธภัณฑ์โบราณคดีและชาติพันธุ์วิทยาในเมือง Łódź ประเทศโปแลนด์

การอนุรักษ์ประวัติศาสตร์ในยุคดิจิทัล

พิพิธภัณฑ์แห่งนี้ก่อตั้งขึ้นในปี 1918 และเต็มไปด้วยคอลเลกชันที่น่าทึ่งในด้านโบราณคดี, ชาติพันธุ์วิทยา และเหรียญกษาปณ์ เพื่อให้ทันต่อยุคสมัย พิพิธภัณฑ์จึงติดตามและนำเทคโนโลยีล้ำยุคมาใช้ในการเก็บถาวรและรักษามรดกทางวัฒนธรรมและประวัติศาสตร์ ในฐานะส่วนหนึ่งของความพยายามเหล่านี้ พิพิธภัณฑ์ได้เป็นเจ้าภาพจัดการประชุมการอนุรักษ์ MuzeOn ซึ่ง 3D Master ซึ่งเป็น Artec 3D Ambassador ในโปแลนด์ได้รับเชิญให้มาแสดงความเชี่ยวชาญและเทคโนโลยีการสแกน พิพิธภัณฑ์รู้สึกประทับใจกับทั้งสองสิ่งนี้ จึงได้เริ่มนำนิทรรศการกลางแจ้งของตนมาแปลงเป็นดิจิทัล ซึ่งรวมถึงป้อมปราการและอาคารกลางแจ้งขนาดใหญ่ และ 3D Master ก็ได้เริ่มภารกิจในการบันทึกสถานที่เหล่านี้ในรูปแบบดิจิทัลเพื่อการแสดงภาพ, ภาพเคลื่อนไหว และการเดินชมแบบเสมือนจริง

การสแกนและแอนิเมชันของป้อมปราการโดยใช้ Artec Ray II วิดีโอโดย 3D Master

ดูเหมือนว่าการแปลงสถานที่เหล่านี้เป็นดิจิทัลจะไม่ใช่เรื่องง่ายเลย คอมเพล็กซ์ชาติพันธุ์วิทยาใน Kwiatkówek เป็นส่วนสำคัญของภาพลักษณ์ทางวัฒนธรรมของพื้นที่ ซึ่งรวมถึงโครงสร้างที่หลากหลาย ตั้งแต่บ้านดินเหนียวและห้องใต้ดินไปจนถึงเตาเผาเครื่องปั้นดินเผาและเตาอบขนมปัง เป็นต้น อาคารบางส่วนเหล่านี้ได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยอิงจากต้นฉบับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 อย่างไรก็ตาม คุณยังสามารถพบอัญมณีทางประวัติศาสตร์ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี เช่น กังหันลมจากปี 1820 โรงสีน้ำมันจากกลางศตวรรษที่ 20 ที่มีองค์ประกอบที่เก่าแก่กว่ามาก และโรงตีเหล็กจากต้นศตวรรษที่ 20 การตกแต่งภายในบ้านเรือนจำลองบ้านครอบครัวในชนบททั่วไปจากช่วงปลายสงครามระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1 และเป็นสถานที่ที่มีชีวิตชีวาอีกด้วย โดยมีเวิร์กช็อปมากมายจากศิลปินและช่างฝีมือในท้องถิ่นและกิจกรรมพื้นบ้านที่ดึงดูดนักท่องเที่ยวจำนวนมาก

ป้อมปราการในเมืองทุมยังให้บรรยากาศของมรดกยุคกลางของภูมิภาคนี้อีกด้วย การตั้งถิ่นฐานในสมัยโบราณแห่งนี้มีอายุย้อนกลับไปถึงยุคกลางตอนต้นและมีร่องรอยของป้อมปราการในอดีต รวมถึงคันดินและโครงสร้างป้องกัน ไม่ต้องบอกก็รู้ว่าด้วยวัตถุต่าง ๆ มากมายที่ต้องสำรวจ โครงการนี้จึงต้องใช้ทั้งความเชี่ยวชาญและเครื่องมือที่เหมาะสม

โซลูชันที่เหมาะสม ทีมงานที่เหมาะสม

แม้ว่าพิพิธภัณฑ์จะเป็นเจ้าของ Artec Space Spider อยู่แล้วและนำไปใช้ในโครงการขนาดเล็ก แต่การแปลงพิพิธภัณฑ์ทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลนั้นถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่กว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของโซลูชันการสแกน 3D เมื่อตระหนักถึงสิ่งนี้ 3D Master จึงตัดสินใจสาธิตพลังอันทรงพลังของ Artec Ray II และ Artec Leo และแสดงศักยภาพของทั้งสองให้เกินกว่าวัตถุขนาดเล็ก เพื่อให้สามารถจับภาพนิทรรศการทั้งหมดและสร้างพิพิธภัณฑ์ดิจิทัลที่ผสมผสานพื้นที่ในร่มและกลางแจ้ง ทีมงานได้ใช้คู่หูที่ไม่มีใครเทียบได้ นั่นคือ LiDAR ระยะไกลและเทคโนโลยีไร้สายที่ขับเคลื่อนด้วย AI

การรวมเครื่องสแกนทั้งสองเครื่องเข้าด้วยกันได้พิสูจน์แล้วว่าช่วยเปลี่ยนแปลงการใช้งานในด้านต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมและอื่น ๆ Ray II และ Leo ทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัวเพื่อบันทึกสถานที่ทางวัฒนธรรมทั้งหมดในรูปแบบ 3D ตั้งแต่สิ่งของบอบบางไปจนถึงโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น ปราสาทและโบสถ์ ด้วยช่วงการสแกนที่หลากหลาย อุปกรณ์เหล่านี้จึงช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถแสดงภาพทั้งองค์ประกอบที่วิจิตรงดงามและอนุสรณ์สถานขนาดใหญ่ได้อย่างไร้รอยต่อ

การสแกนที่พิพิธภัณฑ์กลางแจ้ง ภาพโดย 3D Master

Rafał Wypysiński ซึ่งเป็น CTO และหัวหน้าโครงการของ 3D Master อธิบายว่า “ความสามารถในการพกพาของ Leo ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ เนื่องจากไม่ต้องใช้สายไฟ, ไม่ไวต่อสภาพแสง และไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแล็ปท็อประหว่างการทำงาน นอกจากนี้ Leo ยังทำงานได้เร็วกว่า เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง และรองรับพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ดีพอ ๆ กับชิ้นส่วนขนาดเล็ก นอกจากนี้ Leo ยังช่วยให้ผสานข้อมูลจากสแกนเนอร์ต่าง ๆ ได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์สุดท้ายที่น่าประทับใจ”

หลังจากสแกนใบพัดของกังหันลมแบบสด ๆ เพื่อเป็นตัวอย่าง ทีมเทคนิคของ 3D Master ก็เริ่มทำงาน โดยเริ่มกระบวนการด้วย Ray II ซึ่งวางในตำแหน่งต่าง ๆ อย่างมีกลยุทธ์ประมาณ 60 ถึง 70 ตำแหน่งรอบบริเวณพิพิธภัณฑ์ ในขณะที่ Karol Komorowski เคลื่อนย้ายและควบคุม Ray II Piotr Wieczorek ก็ใช้ Leo เพื่อจับภาพส่วนที่ซับซ้อนและเล็กกว่าของนิทรรศการ ในเวลาเพียงหนึ่งวัน ทีมงานได้ย้ายจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกสถานที่หนึ่ง โดยสแกนทั้งป้อมปราการและโรงตีเหล็ก ตลอดจนห้องต่าง ๆ ในอาคารพิพิธภัณฑ์ และนิทรรศการทั้งหมดในพื้นที่เปิดโล่ง เมื่อกลับมาที่พื้นที่ทำงาน ผู้เชี่ยวชาญจะนำข้อมูลเข้าสู่ Artec Studio ซึ่งพวกเขาจะจัดตำแหน่งการสแกนโดยใช้การลงทะเบียนทั่วไป และสร้างตาข่ายสามเหลี่ยมเพื่อสร้างแบบจำลอง 3D เบื้องต้น

สภาพอากาศที่ดูเหมือนเอื้ออำนวยอาจไม่เอื้ออำนวยต่อการสแกนเสมอไป แสงแดดจ้าและลมแรงทำให้ทีมงานต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ ซึ่งต้องป้องกันความแตกต่างของพื้นผิวและต้องรักษาความเสถียรขณะใช้ขาตั้งกล้องเพื่อยก Ray II ขึ้น อย่างไรก็ตาม 3D Master ทำได้สำเร็จ และยังได้ทำการทดลองเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของพื้นผิวระหว่าง Ray II กับ Leo เพิ่มมิติการวิจัยให้กับโครงการและเน้นย้ำถึงศักยภาพในการใช้งานเชิงสร้างสรรค์ที่เกินกว่าการใช้งานทางเทคนิค จากนั้นก็มาถึงขั้นตอนสำคัญขั้นสุดท้าย: การประมวลผลข้อมูล

การเปรียบเทียบการจับภาพสีขององค์ประกอบขนาดเล็กขณะสแกนภาพวาดบนผนัง: Artec Leo (ซ้าย) กับ Artec Ray II (ขวา) รูปภาพจาก 3D Master

ประมวลผล, ปรับปรุง และทำให้ทึ่ง

ข้อมูลความละเอียดสูงจาก Leo เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับแต่งส่วนที่มีรายละเอียด เช่น องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน ในขณะที่การสแกนจาก Ray II สามารถจับภาพพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ “เมื่อข้อมูลทั้งสองชุดพร้อมแล้ว เราจะรวมกลุ่มจุดและสร้างตาข่ายสุดท้ายที่ผสานข้อมูลจากสแกนเนอร์ทั้งสองเครื่องเข้าด้วยกัน” Piotr Wieczorek ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3D ที่ได้รับการรับรอง Artec Gold กล่าว “ข้อดีของแนวทางนี้คือชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ต้องการรายละเอียดมากกว่าจะได้รับความละเอียดสูงจาก Leo ในขณะที่พื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น อาคารหรือโรงหลอม จะได้รับการจัดการโดย Ray II เวิร์กโฟลว์ค่อนข้างราบรื่น โดยความท้าทายเพียงอย่างเดียวของเราคือความจุ RAM ของ PC”

ในขณะที่ Artec Studio จัดการกระบวนการเบื้องต้นทั้งหมด 3D Master ได้ใช้เครื่องมือเพิ่มเติม เช่น Blender และ ZBrush เพื่อสร้างภาพและแอนิเมชันที่มีรายละเอียดมากขึ้น Agata Jochimek นักออกแบบกราฟิกของทีมได้ใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทางเพื่อปรับปรุงโมเดลโดยแก้ไขจุดบกพร่อง เช่น พื้นผิวที่ไม่เรียบบนบันได และสร้างตาข่ายที่ขัดเงาและกันน้ำได้ การทำ UV mapping และการปรับแต่งพื้นผิวเป็นครั้งคราวทำให้โมเดลสุดท้ายมีความสมจริงอย่างเหลือเชื่อ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเดินชมแบบ VR และการใช้เพื่อโพรโมต

“ความท้าทายอีกประการหนึ่งสำหรับเราคือ ในฐานะวิศวกร เราใช้แนวทางการสร้างพื้นผิวและดูตัวอย่างโมเดลแตกต่างกันออกไป ประมาณ 5 ปีที่แล้ว เราได้รับการฝึกอบรมด้าน ZBrush ระดับมืออาชีพ แต่เนื่องจากไม่มีนักออกแบบกราฟิกโดยเฉพาะ จึงเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะสลับไปมาระหว่างงานด้านเทคนิคและงานด้านศิลปะ” Wypysiński กล่าว

ขั้นตอนการประมวลผลที่แตกต่างกันก่อนและหลังการใช้พื้นผิว ภาพโดย 3D Master

ประสบการณ์ที่น่าจดจำ

สำหรับ 3D Master โปรเจ็กต์นี้ถือเป็นการก้าวข้ามจากจุดเน้นเดิมที่มุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชันเทคโนโลยี เช่น การวิศวกรรมย้อนกลับ ซึ่งอาจเป็นแรงบันดาลใจให้กับบริษัทต่าง ๆ ที่กำลังมองหาแอปพลิเคชันใหม่ ๆ การสแกนพิพิธภัณฑ์ทั้งหมด รวมถึงโครงสร้างที่หลากหลาย เช่น ป้อมปราการ, โรงตีเหล็ก หรือห้องประวัติศาสตร์ที่เต็มไปด้วยสิ่งประดิษฐ์ ถือเป็นความท้าทายที่น่าตื่นเต้น การสแกนภายในที่มีแสงส่องผ่านหน้าต่างและรายละเอียดที่น่าสนใจ แสดงผลออกมาด้วยความคมชัดน่าทึ่ง ทำให้ดูเหมือนฉากจากวิดีโอเกมหรือภาพยนตร์ Piotr Wieczorek ชี้ให้เห็นว่าคุณภาพการสแกนที่สมจริง รวมกับความสามารถในการสำรวจทุกมุมเสมือนจริง ทำให้โปรเจ็กต์นี้คุ้มค่าเป็นพิเศษ

นอกจากความพึงพอใจในด้านสุนทรียะแล้ว งานนี้ยังทำได้ดีอีกด้วย ทีมงานยืนยันว่าสามารถประหยัดทรัพยากรจริงของลูกค้าได้ “อีกประเด็นสำคัญคือประสิทธิภาพด้านเวลา โปรเจ็กต์อาจใช้เวลานานมากหากคุณต้องการให้รายละเอียดและคุณภาพอยู่ในระดับเดียวกัน ปัจจุบัน ด้วยเครื่องสแกนทั้งสองเครื่องและการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างผู้เชี่ยวชาญทั้งสองของเรา เราจึงสามารถสแกนเสร็จได้ภายในเวลาประมาณแปดหรือเก้าชั่วโมงทำงาน ความเร็วและประสิทธิภาพนี้เป็นประโยชน์สำคัญที่ต้องเน้นย้ำ ทั้งสำหรับเราและสำหรับลูกค้าที่มีแนวโน้มจะซื้อเครื่องสแกนใหม่” Wypysiński กล่าวสรุป

วิศวกรรมศาสตร์พบกับศิลปะ: อนาคตของพิพิธภัณฑ์

ในการติดต่อธุรกิจ Rafał Lis ซีอีโอของ 3D Master และทีมงานของเขาได้สังเกตเห็นแนวโน้มที่ผู้คนไม่เพียงแต่คาดหวังผลลัพธ์การสแกนที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังอยากรู้อยากเห็นว่าพวกเขาสามารถบรรลุสิ่งใดได้บ้างด้วยเทคโนโลยีนี้ และความเป็นไปได้ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อพวกเขาได้รับเครื่องสแกนหรือใช้มันเพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน

การสแกน 3D ของพิพิธภัณฑ์กลางแจ้งชาติพันธุ์วิทยาโดยใช้ Artec Leo และ Ray II วิดีโอโดย 3D Master

สำหรับพิพิธภัณฑ์แล้ว ความเป็นไปได้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด “เป็นโอกาสที่ดีที่จะได้มองเข้าไปข้างในและสำรวจว่าชีวิตในสมัยนั้นเป็นอย่างไร ผู้คนใช้ชีวิตกันอย่างไร” Karol Komorowski กล่าว “ภาพสแกนบางส่วนแสดงให้เห็นห้องในบ้านซึ่งให้ภาพรวมของภายในบ้าน อีกด้านหนึ่งคือเตาเผาซึ่งเราได้สแกนอย่างละเอียดเช่นกัน ทำให้เราตรวจสอบทุกอย่างภายในบ้านได้ ตั้งแต่ค้อนไปจนถึงล้อและเครื่องมืออื่น ๆ ความสามารถในการจับภาพพื้นที่เหล่านี้ได้อย่างละเอียดถี่ถ้วนนั้นเป็นเรื่องที่น่าสนใจมาก” โมเดลสุดท้ายให้เนื้อหาที่ยอดเยี่ยมสำหรับเว็บไซต์ของพิพิธภัณฑ์ ซึ่งจะช่วยกระตุ้นให้ผู้คนเข้ามาเยี่ยมชมอย่างแน่นอน

ในขณะที่โครงการดำเนินไป 3D Master กำลังเตรียมนำเสนอผลงานขั้นสุดท้ายในงานประชุมที่จะจัดขึ้นในอนาคต ผลงานเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการผสมผสานระหว่างความเชี่ยวชาญระดับมืออาชีพ, ความแม่นยำทางเทคนิค และความประณีตทางศิลปะสามารถกำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับแอปพลิเคชันการสแกน 3D ได้อย่างไร ทีมงานได้สร้างโครงการ 3D ขึ้นเพื่อเป็นแรงบันดาลใจให้กับพิพิธภัณฑ์ต่าง ๆ ทั่วโลก และแสดงให้เห็นว่าประสบการณ์ 3D สามารถสร้างความดื่มด่ำ, ให้ความรู้ และสวยงามตระการตาได้อย่างไร