ยินดีต้อนรับสู่มิติเสมือนจริงด้วย Augmented Reality

Augmented แปลว่าเพิ่มหรือเติม  Reality แปลว่าความจริง

     เมื่อเอาสองคำมารวมกันแล้วความหมายก็ค่อนข้างตรงตัว นั่นก็คือ เทคโนโลยีการผสมผสานโลกเสมือน (Virtual World) เพิ่มเข้าไปในโลกจริง (Physical World) เพื่อทำให้เกิดการกลมกลืนกันมากที่สุดจนแยกไม่ออก เช่น เราอาจจะมีถ่ายวิดีโอฉากใดฉากหนึ่งมา แล้วทำการสร้างรูปกราฟิกภาพ 3 มิติผสมลงไปในฉากวิดีโอที่เราถ่ายมาให้ดูเสมือนกับว่าภาพ 3 มิตินี้เป็นส่วนหนึ่ง ของวิดีโอจริงๆ เทคโนโลยีการผสมผสานกันนี้ที่เราเรียกว่า โลกเสมือนผสานโลกจริง

แนวคิดหลักของ Augmented Reality

แนวคิดหลักของเทคโนโลยีเสมือนจริง คือการพัฒนา เทคโนโลยีที่ผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริงและความเสมือนจริง เข้าด้วยกันผ่านซอฟต์แวร์และอุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ เช่น เว็บแคม คอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์อื่นที่เกี่ยวข้อง ซึ่งภาพเสมือนจริงนั้นจะ แสดงผลผ่านหน้าจอคอมพิวเตอร์ หน้าจอโทรศัพท์มือถือ บนเครื่อง ฉายภาพ หรือบนอุปกรณ์แสดงผลอื่นๆ โดยภาพเสมือนจริงที่ ปรากฏขึ้นจะมีปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้ได้ทันที ทั้งในลักษณะที่เป็นภาพ นิ่งสามมิติ ภาพเคลื่อนไหว หรืออาจจะเป็นสื่อที่มีเสียงประกอบ ขึ้นกับการออกแบบสื่อแต่ละรูปแบบว่าให้ออกมาแบบใด

กระบวนการภายในของเทคโนโลยีเสมือนจริง

• การวิเคราะห์ภาพ (Image Analysis) เป็นขั้นตอนการ ค้นหา Marker จากภาพที่ได้จากกล้องแล้วสืบค้นจากฐานข้อมูล (Marker Database) ที่มีการเก็บข้อมูลขนาดและรูปแบบของ Marker เพื่อนำมาวิเคราะห์รูปแบบของ Marker

•การคำนวนค่าตำแหน่งเชิง 3 มิติ (Pose Estimation)ของMarker เทียบกับกล้อง

•กระบวนการสร้างภาพสองมิติ จากโมเดลสามมิติ (3D Rendering) เป็นการเพิ่มข้อมูลเข้าไปในภาพ โดยใช้ค่าตำแหน่ง เชิง 3 มิติที่คำนวณได้จนได้ภาพเสมือนจริง     ดังภาพ

เทคโนโลยีเสมือนจริงสามารถแบ่งประเภทตามส่วนวิเคราะห์ภาพ (Image Analysis) เป็น 2 ประเภท

1.การวิเคราะห์ภาพโดยอาศัย Marker เป็นหลักในการทำงาน (Marker based AR)

2.การวิเคราะห์ภาพโดยใช้ลักษณะต่างๆ ที่อยู่ใน ภาพมาวิเคราะห์ (Marker-less based AR)

หลักการของเทคโนโลยีเสมือนจริง

1. ตัว Marker (หรือที่เรียกว่า Markup)

2. กล้องวิดีโอ กล้องเว็บแคม กล้องโทรศัพท์มือถือ หรือ ตัวจับ Sensor อื่นๆ

3. ส่วนแสดงผล อาจเป็นจอภาพคอมพิวเตอร์ หรือจอภาพ โทรศัพท์มือถือ หรืออื่นๆ

4. ซอฟต์แวร์หรือส่วนประมวลผลเพื่อสร้างภาพหรือวัตถุ แบบสามมิติ

เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนา Augmented Reality

เครื่องมือด้านฮาร์ดแวร์

• คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer, PC) ที่มีสมรรถนะสูงโดยเฉพาะความสามารถทางด้านการแสดงผล

• กล้องวิดีโอเช่น Webcam ที่มีคุณภาพสูง (ควรจะมีความละเอียด 5 ล้าน พิกเซลขึ้นไป)

• Laser Printer ที่มีความละเอียดสูงสำหรับการพิมพ์ Marker

เครื่องมือด้านซอฟต์แวร์

• CMake เป็นโปรแกรมที่ใช้สำหรับการสร้างไฟล์ต่างๆ ขึ้นมาเพื่อที่จะนำมาใช้ในการพัฒนาโปรแกรม บนแพลตฟอร์มใดๆก็ได้ ขึ้นอยู่กับเราว่าเราต้องการที่จะพัฒนาบนแพลตฟอร์มใด โดยที่ตัว CMakeจะจัดการ Environments ต่างๆ ที่สำคัญสำหรับแต่ละแพลตฟอร์มมาให้ เช่น แพลตฟอร์ม Visual Studio 2008 บนระบบปฏิบัติการ Microsoft window หรือ Xcode บนระบบปฏิบัติการ MacOS

• Microsoft Visual C++ 2008 เป็นเครื่องมือที่ทำหน้าที่เป็น C/C++ compiler และlinker รวมทั้งส่วนสนับสนุนการพัฒนาโปรแกรม (Integrated Development Environment, IDE)

• SDK ที่สนับสนุน AR Application

AR – Toolkit

Open Scene Graph

osgART

บทบาทของเทคโนโลยี Augmented Reality

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมสร้าง เครื่องบิน อุตสาหกรรมผลิตรถยนต์ โดยบริษัท BMW ได้ใช้ เทคโนโลยีเสมือนจริงมาช่วยในการผลิต โดยให้ผู้ใช้ได้เรียนรู้การ ทำงานด้วยการใส่แว่นตาที่จะมีคำแนะนำและจำลองการทำงาน แสดงให้เห็นแต่ละขั้นตอนก่อนปฏิบัติจริงแบบ 3 มิติ

การประยุกต์ใช้ทางด้านการแพทย์ เช่น การเรียบเรียง หลักการประยุกต์ใช้ภาพเสมือนจริงทางการแพทย์โดยการเพิ่มตัวต่อประสานระบบสัมผัสภาพ 3 มิติ เพื่อเพิ่มความสมจริงในการรักษาและให้นักศึกษาแพทย์ได้ใช้เครื่องมือแพทย์รักษาหรือผ่าตัด ผู้ป่วยแบบไม่ต้องสัมผัสกับผู้ป่วยจริง 

การประยุกต์ใช้ทางด้านการโฆษณา เช่น  Blippar แอปพลิเคชันสแกนฉลากสินค้า/โลโก้สินค้า หนังสือต่างๆ หนังสือพิมพ์ เมื่อใช้แอปพลิเคชั่นนี้จะปรากฎเป็นภาพ 3 มิติลอยขึ้นมาด้วยระบบเสมือนเสริม (Augmented Reality) 

การประยุกต์ใช้กับการท่องเที่ยว เช่น การนำเทคโนโลยี เสมือนจริงไปใช้เพื่อแนะนำประเทศไทยในงาน “The World Exposition Shanghai China 2010” และได้นำเสนอนิทรรศการ นิทรรศการจะนำเสนอเอกลักษณ์ของความเป็นไทยที่เกิดจากการ พัฒนาด้านต่างๆ ผ่านเทคโนโลยีเสมือนจริง เช่น โดยมียักษ์วัดโพธิ์ขยับตัวและพูด คุยกับตัวละครจีน  หรือจะเป็นสถานที่ท่องเที่ยวต่างๆที่หาวิธีดึงดูดความสนใจจากผู้เที่ยวชมโดยการนำเสนอผ่ายเทคโนโลยีเสมือนจริง

การประยุกต์ใช้ทางด้านการศึกษา ช่วยให้เกิดความเสมือนจริงที่ทำให้เข้าใจได้มากขึ้นและง่ายขึ้น เช่น การทำเป็นหนังสือ 3 มิติ ช่วยให้เกิดความตื่นเต้น น่าสนใจในเนื้อหาการเรียนมากยิ่งขึ้น

สำหรับ Mobile AR มีการนำเสนอการแต่งบ้านด้วยมือ ถือจาก IKEA ที่ทำให้ลูกค้าเป็นสถาปนิกด้วยตัวเอง โดยไม่ต้องเสีย เงิน เพียงแค่ใช้โทรศัพท์มือถือแล้วเลือกรูปสินค้าในหมวด IKEA PS จากนั้นกดถ่ายรูป และเลื่อนตำแหน่งโทรศัพท์มือถือไปถ่ายในมุม ที่ต้องการวางเฟอร์นิเจอร์ จะเห็นมุมห้องที่มีเฟอร์นิเจอร์ตามที่ เลือกไว้ โดยสามารถบันทึกภาพและส่งต่อให้เพื่อนผ่าน MMS ได้