Photogrammetry คืออะไร?

คำว่า Photogrammetry คือศาสตร์การสำรวจรังวัดเพื่อทำแผนที่แผนผังของบริเวณนั้นๆจากการใช้รูปถ่ายของบริเวณนั้นๆ ซึ่งภาพที่ทำการถ่ายนั้นจะต้องคลอบคลุมพื้นที่่ดังกล่าว จากนั้นจะนำภาพถ่ายส่งไปเพื่อวิเคราะห์เชิงเรขาคณิตเพื่อที่จะได้มาซึ่งตำแหน่ง พิกัด ขนาด รูปร่างของวัตถุและพื้นที่นั้นๆและยังสามารถสร้างแบบจำลอง3มิติขึ้นมาได้ด้วย

หลักการทำงานของระบบ Photogrammetry

Photogrammetryจะทำงานโดยอาศัยรูปภาพเป็นหลัก ซึ่งจะใช้รูปภาพหลายๆภาพมาต่อกัน โดยแต่ละภาพนั้นจะมีมุมมองที่ต่างกันแต่ละภาพแต่ก็ต้องมีความต่อเนื่องกัน เช่น ถ้าต้องการทำไฟล์3มิติบ้านหลังหนึ่ง ก็จำเป็นต้องถ่ายรูปให้รอบตัวบ้านและต้องต่อเนื่องกัน

Q:เราสามารถใช้วิดีโอแทนภาพถ่ายได้ไหม?
A:ขึ้นอยู่กับsoftwareที่ใช้ครับ แต่สุดท้ายSoftwareก็จะนำไปตัดเป็นภาพถ่ายอยู่ดี ส่วนจำนวนภาพถ่ายที่ได้จากวิดีโอก็จะขึ้นอยู่กับFpsของวิดีโออีกทีครับ(Fps=Frame per second) เช่น 24Fps ก็จะได้รูป 24รูปใน1วินาที เป็นต้น(ในการทำงานอาจไม่ถึงครับ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับSoftwareที่เลือกใช้)

จุดเด่นของ Photogrammetry คือสามารถทำงานได้โดยไม่จำเป้นต้องลงไปสมผัสพื้นที่ เพียงแค่ถ่ายภาพก็สามารถรังวัดได้ทันทีและยังสามารถสามารถสรา้งเป็นแบบจำลอง3มิติได้หากมีรูปถ่ายที่หลากหลายมุมมอง แต่ข้อเสียของระบบนี้คือเรื่องของเครื่องมือครับ เพราะว่าคนที่ทำงานในส่วนนี้ต้องมีความเชี่ยวชาญ และเครื่องมือสำคัญอย่างคอมพิวเตอร์ก็ยังต้องมีความพร้อมเป็นอย่างมาก(พูดๆง่ายคือ คอมต้องโคตรแรงครับ)

Photogrammetry สามารถใช้วงการใดบ้าง

การสร้างแผนที่

การใช้งาน Photogrammetry ในวงการนี้ถือเป็นยุคบุกเบิกของการใช้งานPhotogrammetryครับ และศาสตร์Photogrammetry ก็ถูกคิดค้นมาเพื่อตอบโจทย์วงการนี้โดยตรง โดยการสร้างแผนที่นั้นก็จะใช้การถ่ายภาพทางอากาศหรือการถ่ายภาพดาวเทียม

ศิลปะ

งานศิลปะหรือสถาปัตยกรรมนั้นส่วนใหญ่เป็นงานฝีมือครับและงานบางชิ้นนั้นอาจสร้างมาก่อนยุคคอมพิวเตอร์หรือกล้องถ่ายรูปด้วยซ้ำ ด้วยความเก่าแก่ของชิ้นงานเองทำให้ไม่สามารถแตะต้องได้มากนัก ซึ่งการที่จะบูรณะให้สมบูรณ์หรือเพื่อจะสร้างแบบจำลองขึ้นมาใหม่จำเป็นต้องมีเครื่องมืออย่างPhotogrammetry เข้ามาช่วย

การก่อสร้าง

การรังวัดที่ดินซักที่นึงนั้นใช้เวลามากและยังใช้คนจำนวนมาก อีกทั้งความแม่นยำของคนแต่ละคนนั้นไม่เท่ากัน Photogrammetry จึงเป็นประโยชน์มากที่จะลดเวลาการทำงานและเพิ่มความแม่นยำมากขึ้นซึ่งในปัจจุบันการใช้โดรนบินขึ้นไปถ่ายภาพบนอากาศและนำภาพถ่ายมารังวัดด้วยคอมพิวเตอร์อีกครั้ง
และพื้นที่ที่ใช้Photogrammetry ค่อนข้างบ่อย เช่น โรงไฟฟ้าแรงสูงหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น การเข้าไปรังวัดในพื้นที่นี้ด้วยมนุษย์นั้นถือว่าค่อนข้างอันตรายอย่างมาก

ตัวอย่างการสแกนภาพสถานีไฟฟ้าแรงสูงด้วยLeica BLK360 และ Platform matterport

สร้างเกมส์

ในที่สุดเราก็เข้าสู่ยุคที่เกมส์สมัยใหม่นั้มีความสมจริงที่เรียกได้ว่าเหมือนกว่าโลกจริงๆซะอีก แน่นอนว่าการสร้างเกมส์ที่สวยงามขนาดนั้นจำเป็นต้องมีทรัพยากรที่มากขึ้น และระบบ Photogrammetry นั้นไม่ได้ถูกใช้งานเพื่อการรังวัดอีกต่อไป ซึ่งจะเห็นว่าหลายๆเกมส์นั้นมีการนำของจริงๆเข้ามาสุ่โลกเกมส์ หรือแม้กระทั่งการคนดังเพื่อใช้เป็นตัวละครหลักบนเกมส์ดังๆเหล่านี้ เช่น รถซูเปอร์คาร์จากค่ายดัง ดาราHollywood เป็นต้น

VR,AR,Metaverse

การสร้างโลกเสมือนนั้นมีบางอย่างที่คล้ายๆกับการสร้างเกมส์ และเมื่อขึ้นชื่อว่าโลกเสมือนก็จำเป็นต้องมีวัตถุเสมือนเข้ามาครับ และแน่นอนว่าPhotogrammetry นั้นช่วยได้แน่นอนครับ ซึ่งการมาของMetaverseนั้นทำให้การบริการหรือการขายสินค้านั้นต้องปรับตัวเข้าสู่โลกใหม่ การทำสินค้าDigitalนั้นแน่นอนว่าการสร้างแบบจำลอง3มิติด้วยPhotogrammetry และยังรวมถึงการนำวัตถุชิ้นหนึ่งเข้าไปจำลองวางไว้อีกที่นึง ซึ่งก้จำเป็นต้องทำการสแกนก่อนเพื่อให้ได้ไฟลื3มิติขึ้นมา

เครื่องมือที่ถูกประยุกต์ขึ้นจากPhotogrammetry

เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้แล้วหลายคนอาจจะเริ่มเข้าใจว่า Photogrammetry นั้จะต้องเป็นการถ่ายรูปมาเพื่อวิเคราะห์เท่านั้นหรือเปล่า? จริงๆก้ไม่ถูกทั้งหมดครับ ด้วยเทคโนโลยีของPhotogrammetry บวกกับเทคโนโลยีของเซนเซอร์สมัยใหม่นั้นทำให้เกิดเครื่องมากมายที่ทำให้การสแกนหรือรังวัดไม่จำเป็นต้องถ่ายรุปเป็นร้อยๆรูปอีกต่อไป ซึ่งการมาของเครื่องมือเหล่าเป็นเครื่องมือประเภท Space captureครับ ซึ่งเครื่องมือเหล่านี้นั้นมีความสามารถในการประมวณผล สร้างแบบจำลอง3มิติ การรังวัดพื้นที่ด้วยเพียงเครื่องเดียวและก็ยังสามารถจบกระบวนการดังกล่าวได้ด้วยโปรแกรมเดียวครับ

Matterport Pro2
เป็นเครื่องมือการถ่ายรูปโดยอาศัยการถ่ายรูปแบบ360องศาในหลายๆจุดเพื่อสร้างเป็นแบบจำลอง3มิติขึ้นมา ซึ่งหน้าที่หลักของMatterportที่ถูกสร้างมานั้นทำมาเพื่อถ่ายVirtual tour แต่นอกจากกล้องแล้วmatterportก็มีเซนเซอร์การวัดระยะห่างเข้ามาด้วย ทำให้การถ่ายภาพทุกๆครั้งสามารถสร้างแบบจำลอง3มิติขึ้นมาได้อีกทั้งสามารถทำการวัดระยะได้ด้วย

Leica BLK360
การทำงานจะคล้ายๆกับอุปกรณ์ของMatterportครับ แต่สิ่งที่เพิ่มเข้ามาคือ LiDAR Sensor ซึ่งสามารถตรวจจับระยะลึกตื้นได้อย่างแม่นยำ ทำให้การถ่ายภาพพื้นที่มีความแม่นยำสูงมาก และยังส่งผลให้ไฟล์3มิตินั้นค่อนข้างสมบูรณ์เพราะระยะที่มีความถูกต้องสูงมาก

สรุป
Photogrammetryนั้คือการถ่ายภาพเพื่อนำมาวิเคราะห์เพื่อทำการรังวัดระยะลึกตื้น ระยะห่างระหว่างวัตถุ และยังสามารถนำข้อมูลที่ได้เหล่านี้มาทำการสร้างแบบจำลอง3มิติได้อีกด้วย

Phtogrammetry Softwareคุณภาพสูง

Matterport กล้องถ่ายภาพ360องศา

Leica BLK Space Scanner ถ่ายภาพได้ สแกนพื้นได้แบบ ultra high accuracy