4 ขั้นตอนในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติอย่างยอดเยี่ยมด้วยโดรน

เจฟฟ์ ฟอสเตอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ แบ่งปันแนวทางสร้างสรรค์ผลงานที่ดีที่สุดของเขา
เราพบว่ากระแสของตลาดโดรนเชิงพาณิชย์มีผู้คนจำนวนมาก (ร้อยละ 30 ของผู้ใช้งาน) เลือกใช้โดรนในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างแบบจำลองเหล่านั้นด้วยโดรนดีพลอย และในปัจจุบันแผนที่ทุกแผ่นล้วนมีมุมมองแบบ 3 มิติอยู่แล้ว แต่การที่จะได้มาซึ่งแบบจำลองคุณภาพสูงและดูดีในทุกมุมทุกองศาจำเป็นต้องเพิ่มรายละเอียดในการสร้างเข้าไปอีกเล็กน้อย
เพื่อช่วยให้ท่านได้รู้จักวิธีการสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่ดีขึ้น เราจึงได้พูดคุยและสอบถามเคล็ดลับและ เกร็ดความรู้จากผู้เชี่ยวชาญ
เจฟฟ์ ฟอสเตอร์ ผู้ร่วมก่อตั้ง ซาวด์ วิชั่น มีเดีย (Sound Visions Media) และผู้อำนวยการบรรณาธิการของ โดรน โคลิชั่น (Drone Coalition) ซึ่งมีความคุ้นเคยกับแบบจำลอง 3 มิติเป็นอย่างดีทั้งในการผลิต สร้างภาพแบบจำลอง และ ภาพเคลื่อนไหวตั้งแต่ต้นยุค 90 ทั้งยังเขียนหนังสือกว่า 10 เล่มที่มีความเกี่ยวข้องกับหัวข้อเหล่านี้ และในปี 2012 เจฟฟ์ได้ทำงานร่วมกับโปร วิดิโอ (Pro Video) ในการเขียนบทความเกี่ยวกับกล้อง โกโปร(GoPro) และเมื่อเขาได้รับการติดต่อจากดีเจไอ(DJI)ให้รีวิวโดรนรุ่นใหม่ของบริษัท เจฟฟ์ก็ได้นำ โดรนนั้นมาใช้และค้นพบว่านวัตกรรมนี้จะเปลี่ยนแปลงทุกอย่างของวงการนี้ไปเลย
ในการผลิตแบบจำลอง 3 มิติด้วยโดรนครั้งแรกของเจฟฟ์ เขาได้เลือกใช้ซอฟท์แวร์สำเร็จรูปในการประมวลผลของภาพที่ได้จนกระทั่งเขาได้ลองใช้งานโดรนดีพลอย

“มันทำงานได้อย่างรวดเร็วและได้ภาพที่ชัดเจนมาก ตัวโดรนรวมไปถึงความสามารถในการถ่ายทอดให้ผู้คนได้รับชมผ่านลิ้งคือปรากฏการณ์ดีๆนี่เอง” เจฟฟ์ ฟอสเตอร์กล่าว

ในปัจจุบันเจฟฟ์เลือกใช้โดรนรุ่นดีเจไออินสไปร์ 1 ติดกล้อง X3 และ X5 รวมไปถึงโดรนรุ่นดีเจไอ แฟนธ่อม 3 ซึ่งในบทความนี้เจฟฟ์จะอธิบายถึงวิธีการสร้างแบบจำลอง 3 มิติทีละขั้นตอน โดยเขาจะใช้ โดรนรุ่นแฟนธ่อม 3 โปรเฟสชั่นแนลในการถ่ายแบบจำลองของฐานทัพทหารเก่าบนเกาะเทรเชอร์ซึ่งอยู่ใกล้กับเมืองซานฟรานซิสโก

 

ขั้นตอนที่ 1 : เลือกเวลาทำการบิน

เจฟฟ์ได้อธิบายว่าหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการใช้โดรนสร้างสรรค์แบบจำลอง 3 มิติ คือการเลือกช่วงเวลาที่เหมาะสมในการขึ้นบิน โดยนอกจากจะต้องหลีกเลี่ยงช่วงที่ลมแรงหรือมีฝนตกแล้วนั้น ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงเรื่องการเลือกเวลาที่มีเเสงที่ดีอีกด้วย

“สำหรับวันที่ท้องฟ้ามีเมฆมากนั่นคือวันที่ดีที่สุดเพราะจะทำให้ผลงานที่ได้มีเพียงเงาจางๆติดมา” เจฟฟ์กล่าว “ผมมักเลือกใช้ช่วงเวลาประมาณบ่ายๆเพื่อให้มีเงาติดออกมาน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ก็ต้องยอมรับว่าโอกาสที่เราจะสามารถเลือกได้ไม่ได้มีมากนัก”

ช่วงเวลาที่แย่ที่สุดของวันคือช่วงที่เช้าเกินไปหรือเย็นเกินไปเพราะนั่นคือช่วงเวลาที่เงาจะทอดยาวมากที่สุด ทำให้ส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์ของแบบจำลองมากที่สุดเช่นกัน
สำหรับการบินเพื่อถ่ายแบบจำลอง 3 มิติเหนือฐานทัพทหารเก่า เจฟฟ์จะเลือกบินในช่วงเวลาประมาณ 10 โมงเช้าและเป็นวันที่มีเมฆมาก

 

ขั้นตอนที่ 2 : ถ่ายภาพแนวตรงจากความสูงระดับต่ำที่สุด

เจฟฟ์มักจะเริ่มต้นการถ่ายทำเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติด้วยการถ่ายภาพเหนือพื้นที่ในระดับต่ำที่สุดในแนวตรงโดยใช้แอพพลิเคชั่นโดรนดีพลอยซึ่งสามารถโหลดได้ฟรีทั้งในระบบ iOS และ Android โดยเจฟฟ์จะร่างเค้าโครงพื้นที่ง่ายๆบนชั้นฐานของแผนที่ จากนั้นแอพพลิเคชั่นจะสร้างเส้นทางการบินให้เข้ากับพื้นที่ หลังจากการตรวจสอบความปลอดภัยทางการบิน โดรนก็จะบินเก็บภาพพื้นที่ด้านล่างตามเส้นทางที่สร้างไว้ และลงจอดโดยอัตโนมัติ

“ผมใช้โดรนกับแอพพลิเคชั่นอื่นมา 2-3 ปีซึ่งสร้างความกังวลให้ผมไม่น้อยเพราะว่าแอพพลิเคชั่นเหล่านั้นมักจะไม่ให้ผลตามที่ต้องการ ต่างจากโดรนดีพลอยที่ปฏิบัติงานได้ยอดเยี่ยม ระบบนี้เป็นปรากฏการณ์จริงๆ” — เจฟฟ์ ฟอสเตอร์

 

ขั้นตอนที่ 3 : บินโดรนเป็นวงรอบโครงสร้างเพื่อเก็บภาพแนวเฉียง

หากคุณต้องการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของพื้นที่ราบเรียบ การถ่ายทำจากด้านบนเหนือหัวแนวตรงก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตามถ้าคุณต้องการสร้างโมเดลของโครงสร้างหรือก้อนหินที่มีความสูงชัน ความลึก ความเว้าโค้งลาดเอียง ภาพแนวตรงจะไม่สามารถให้รายละเอียดด้านข้างได้ ด้วยเหตุนี้เองเจฟฟ์จึงแนะนำให้บินเป็นวงกลมเพิ่ม 2 รอบเพื่อเก็บรายละเอียดโดยรอบและทำให้แบบจำลองที่จะสร้างขึ้นมามีคุณภาพมากขึ้น

“การบังคับโดรนให้บินเป็นวงกลมเพื่อเก็บภาพโดยรอบ เพิ่มจากภาพที่ได้จากการบินอัตโนมัติจะช่วยให้ได้ผลงานที่ดียิ่งขึ้นกว่าเดิมอย่างมาก” — เจฟฟ์ ฟอสเตอร์

แบบจำลอง 3 มิติจากภาพถ่ายมุมสูงแนวตรงเพียงอย่างเดียว และแบบจำลอง 3 มิติจากการถ่ายภาพแนวเฉียงเพิ่มเติม

จะเห็นได้ว่าการเพิ่มภาพที่ได้จากการถ่ายมุมสูงแนวเฉียงเข้าไปจะทำให้ได้โมเดลที่มีคุณภาพดีขึ้นอย่างมหาศาลเมื่อเทียบกับรูปทางซ้ายด้านบน

เจฟฟ์เก็บภาพแนวเฉียงโดยการเอียงกล้อง 45 องศาและบังคับโดรนให้บินรอบโครงสร้างที่จะถ่ายในระดับความสูงเท่ากับการถ่ายแนวตรงและมีรัศมีการบินคงที่ “จากนั้นผมจะลดระดับความสูงที่ใช้ในการบินลงครึ่งหนึ่งและปรับองศาของกล้องให้ใกล้เคียงกับ 90 องศาแล้วถ่ายอีกรอบ” เจฟฟ์กล่าว

ในขณะที่เก็บภาพแนวเฉียงอยู่ต้องระวังไม่ได้ถ่ายติดเส้นขอบฟ้าด้วย ในการภาพแนวเฉียงทั้ง 2 ระยะเจฟฟ์จะกดชัตเตอร์ถ่ายภาพด้วยตัวเองในตอนแรก หลังจากทดลองจนได้มุมที่ต้องการแล้วก็จะตั้งค่าในแอพพลิเคชั่นให้ถ่ายภาพโดยอัตโนมัติทุกๆ 3-5 วินาที

ในบางกรณีที่โครงสร้างมีความสลับซับซ้อนมากหรือมีส่วนที่เป็นชั้นลอย เช่น บ้านที่มีชายคายื่นออกมา เจฟฟ์จะถ่ายภาพแนวเฉียงเพิ่มอีกชุดในระดับที่ต่ำลงมาอีก ซึ่งอาจจะมีระดับความสูงที่ต่ำจนสามารถถ่ายทำโดยไม่ต้องใช้โดรนช่วยและปรับมุมกล้องเป็น 90 องศา

ไดอะแกรมด้านบนแสดงให้เห็นถึงการใช้โดรนถ่ายภาพของฐานทัพทหารเก่าทั้ง 4 รูปแบบ โดยการถ่ายครั้งนี้เจฟฟ์ใช้การเก็บแบบแนวเฉียงถึง 3 ระดับคือสูง 150 ฟุต เอียง 45 องศา สูง 70 ฟุต เอียงประมาณ 80 องศา และการเก็บภาพรวมโดยใช้ความสูง 230 ฟุต เอียง 30 องศา ซึ่งระยะเวลาที่ใช้ในการถ่ายทำทั้งแนวตรงและแนวเฉียงรวม 4 แบบใช้ไปประมาณ 45 นาทีครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 10 เอเคอร์

ตัวอย่างภาพ 3 จาก 4 ระดับที่เจฟฟ์ถ่าย

 

ขั้นตอนที่ 4 : เปลี่ยนภาพถ่ายให้เป็นแบบจำลอง 3 มิติ

หลังจากเก็บภาพเสร็จแล้วเจฟฟ์ได้ทำการอัพโหลดภาพ 504 ภาพที่ได้จากการบินทั้ง 4 แบบไปยังโดรนดีพลอยและเลือกกระบวนการเปลี่ยนภาพให้เป็นแบบจำลอง หลังจากผ่านไปไม่กี่ชั่วโมงแอพพลิเคชั่นโดรนดีพลอยซึ่งทำการประมวลผลบนคลาวด์ก็จะทำงานเสร็จและได้ผลงานเป็นแบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์

ภาพจากแอพพลิเคชั่นโดรนดีพลอยมุมนี้แสดงให้เห็นถึงพื้นที่ครอบคลุมทั้งหมดที่ได้จากการถ่ายภาพของการขึ้นบินทั้ง 4 แบบโดยภาพถ่ายแนวตรงจะใช้เส้นสีเหลือง ส่วนภาพถ่ายแนวเฉียงจะใช้รอยประสีชมพู

 

แบบจำลอง 3 มิติที่เสร็จสมบูรณ์
ด้านล่างคือโมเดลที่เสร็จสมบูรณ์แล้วทั้งแบบ 3 มิติและวิดีโอ


รับชมวิดีโอ 3 มิติของฐานทัพทหารเก่าบนเกาะเทรเชอร์

ความผิดพลาดที่มักจะเกิดขึ้น

เจฟฟ์กล่าวถึงหนึ่งในข้อผิดพลาดที่มักจะพบจากผู้ใช้งานโดรน “พวกเขาไม่มีความคงเส้นคงวาในการถ่ายทำเนื่องจากมันต้องใช้เวลาค่อนข้างมากกว่าจะบินโดรนได้อย่างเชี่ยวชาญ แต่ผู้ใช้งานจำนวนมากไม่สามารถอดทนทำได้นานเพียงพอ” เจฟฟ์ยังกล่าวต่ออีกว่า “ผู้ใช้งานโดรนมือใหม่มักถ่ายภาพโดยมีความทับซ้อนระหว่างภาพไม่เพียงพอและการบินของโดรนจะมีรัศมีไม่ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดเมื่อพวกเขาบินด้วยตนเองโดยไม่ใช้ระบบอัตโนมัติ”

เจฟฟ์ยังบอกถึงวิธีของเขาที่ใช้เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดที่กล่าวมาข้างต้นว่า “ต้องฝึกฝน ฝึกฝน และฝึกฝน” เจฟฟ์แนะนำเพิ่มเติมว่าในการฝึกควบคุมโดรนควรเลือกพื้นที่เปิดแบบกว้างหรือบินเหนือแนวต้นไม้ และในส่วนของการทับซ้อนระหว่างภาพให้เพียงพอสามารถแก้ได้โดยถ่ายภาพให้ถี่ยิ่งขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้มีระยะห่างระหว่างภาพนานเกินไป และควรถ่ายให้ครอบคลุมพื้นที่ของโครงสร้างทั้งหมด

 

แอพพลิเคชั่นรองรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติขององค์กรธุรกิจ

ผู้ที่ชื่นชอบโดรนไม่ได้เป็นคนกลุ่มเดียวที่ใช้โดรนในการทำแบบจำลอง 3 มิติ แต่รวมไปถึงอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงอุตสาหกรรมก่อสร้างที่ใช้โดรนสร้างโมเดล 3 มิติเพื่อประเมินภูมิประเทศ ระบุการเคลื่อนย้ายดินที่จำเป็น และใช้ในการวางแผนการทำงาน นอกจากนี้ยังมีอุตสาหกรรมอื่นๆใช้โดรนสร้างแบบจำลอง 3 มิติเพื่อช่วยในการทำงาน เช่น อุตสาหกรรมเหมืองแร่ และวงการการสำรวจ เป็นต้น

เจฟฟ์ตื่นเต้นเป็นอย่างมากกับสมรรถภาพการทำงานของโมเดล 3 มิติที่สร้างโดยโดรนซึ่งถือเป็นการทำงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย เขามีประสบการณ์การใช้โดรนเพื่อวัดและสร้างแบบจำลองของคลื่นยาวตลอดชายหาด “คุณจะพบมุมมองของแบบจำลอง 3 มิติที่แตกต่างออกไป ราวกับเห็นการพัฒนาจากพื้นที่ชนบทสู่การเป็นเมือง ซึ่งนั่นเป็นสิ่งที่ทรงคุณค่าอย่างมาก” เจฟฟ์กล่าว

 

แนวทางศึกษาเพิ่มเติม

หากต้องการที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติด้วยโดรนดีพลอย คุณสามารถเข้าไปได้ที่ 3D modeling with drones ในหน้าความช่วยเหลือบนเว็บไซต์ของเรา และยังมีโดรนโคเอลิชั่น (Drone Coalition) และ ฟลิต เทสต์ (Flite Test) ที่มีการสอนวิธีสร้างโมเดล 3 มิติด้วยโดรนดีพลอย นอกจากนี้หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติให้ออกมาสมบูรณ์แบบ คุณสามารถสอบถามจากผู้ใช้โดรนคนอื่นๆได้ผ่านทางคอมมิวนิตี้ ฟอรั่ม(community forum)

 

สร้างแบบจำลอง 3 มิติฟรีได้ด้วยแอพพลิเคชั่นโดรนดีพลอย
เป็นเรื่องง่ายมากในการสร้างโมเดล 3 มิติด้วยโดรนดีพลอย เพียงแค่ลงทะเบียนหรือดาวน์โหลดแอพพลิเคชั่นของเราผ่านทาง แอพสโตร์ หรือ กูเกิ้ล เพลย์


ที่มาบทความ : Frank Schroth บันทึก : เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2559
สืบค้นจาก : https://dronelife.com/2016/03/31/4-steps-making-3d-model-drone/

Copyright © 2018 LEARN : อาณาจักรภูมิสารสนเทศ อาณาเขตแห่งการเรียนรู้

LEARN