m.r. kukrit's heritage home hdr panoramic vr

10
28 / 53 การพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือน (Virtual Reality) ของบาน ... คึกฤทธิปราโมช ดวยเทคนิคการถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูง ระบบความเปนจริงเสมือน (Virtual Reality - VR) เปนคําที่ถูกกําหนดขึ้นในป .. 1970 โดย ไมรอน ครูเกอร (Myron Krueger) หมายถึง การใชคอมพิวเตอรกราฟกกับฮารดแวรพิเศษ ที่จะทําใหผูใชรูสึกเหมือนเขาไปอยูในสิ่งแวดลอม สามมิติที่ถูกสรางดวยคอมพิวเตอรใหผูใชไดเห็นไดยิน หรือรูสึก ดังนั้น สิ่งที่ผูใชรับรูผานอุปกรณที่ปอนตอประสานสัมผัส (ที่มา : สารานุกรมไทยสําหรับเยาวชนฯ เลม 25 แนวโนมของเทคโนโลยีสารสนเทศในตนคริสตศตวรรษที๒๑) ซึ่งความเปนจริง เสมือน จะเปนการจําลองแบบจากสภาพแวดลอมที่มีอยูจริง หรือการจําลองแบบจากสภาพแวดลอมในจินตนาการ ใหมีลักษณะ เปนสามมิติ พรอมทั้งมีระบบการตอบสนองตอการควบคุมโดยผูใช จากคุณสมบัติของเทคโนโลยีความเปนจริงเสมือนดังกลาวขางตน จึงไดมีการนําเทคโนโลยีนีไปประยุกตใชในงาน การอนุรักษ และการแสดงผลของขอมูลทางวัฒนธรรม โดยเฉพาะอยางยิ่ง การประยุกตใชเทคโนโลยีความเปนจริงเสมือนใน งานพิพิธภัณฑ โดยใชในการจัดแสดงแบบออนไลน (Online Exhibition) ซึ่งสามารถใชงานไดโดยใชคอมพิวเตอรเชื่อมตอกับ ระบบอินเทอรเน็ต และใชซอฟตแวรพิเศษในการแสดงผลแบบความเปนจริงเสมือน และใชในการจัดแสดงแบบเสมือนใน พิพิธภัณฑ (In-Museum Exhibition) ที่ผูเขาชมสามารถโตตอบกับขอมูล หรือการจัดแสดงไดโดยตรง หรือผานอุปกรณพิเศษ เชน หมวกและแวนตาสามมิติ หรือถุงมือสามมิติ 1. เทคโนโลยีที่เกี่ยวของกับการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนของบาน ... คึกฤทธิปราโมช เทคนิคในการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนของบาน ...คึกฤทธิปราโมช นั้น ไดมีการประยุกตใชเทคนิคการ ถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูง (High Dynamic Range Panorama) เพื่อทําการถายภาพมุมตางๆ ทั่วบริเวณบาน ซึ่ง เทคนิคการถายภาพแบบนีจะประกอบดวย 2 เทคนิคยอยคือ 1.1 เทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง (High Dynamic Range Photography) เทคนิคในการถายภาพหลายระดับความสวาง คือ ถายภาพแสงปกติ ถายภาพมืดกวาปกติ และถายภาพที่สวางกวา ปกติ ที่มุมกลองเดียวกัน แลวจึงนําภาพทั้งหมดมารวมกัน เพื่อใหสามารถแสดงรายละเอียดที่แตกตางกันของแตละภาพออกมา ในภาพเดียว แผนภาพเทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง แสดงในรูปที39 รูปที39 แผนภาพแสดงเทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง

Post on 19-Oct-2014

1.418 views

Category:

Education


1 download

DESCRIPTION

This paper is explained about tools and workflow that i used to develop HDR panoramic VR of M.R. Kukrit Heritage Home. This paper is a part of a book named "Kukrit Yuk Hitech" printed by M.R. Kukrit's Heritage Home Co., Ltd..

TRANSCRIPT

Page 1: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

28 / 53

การพัฒนาระบบความเปนจริงเสมอืน (Virtual Reality)

ของบาน ม.ร.ว. คกึฤทธ์ิ ปราโมช ดวยเทคนิคการถายภาพพาโนรามารายละเอยีดสูง

ระบบความเปนจริงเสมือน (Virtual Reality - VR) เปนคําท่ีถูกกําหนดขึ้นในป ค.ศ. 1970 โดย ไมรอน ครูเกอร

(Myron Krueger) หมายถึง การใชคอมพิวเตอรกราฟกกับฮารดแวรพิเศษ ท่ีจะทําใหผูใชรูสึกเหมือนเขาไปอยูในส่ิงแวดลอม

สามมิติท่ีถูกสรางดวยคอมพิวเตอรใหผูใชไดเห็นไดยิน หรือรูสึก ดังน้ัน ส่ิงท่ีผูใชรับรูผานอุปกรณท่ีปอนตอประสานสัมผัส (ท่ีมา

: สารานุกรมไทยสําหรับเยาวชนฯ เลม 25 แนวโนมของเทคโนโลยีสารสนเทศในตนคริสตศตวรรษที่ ๒๑) ซ่ึงความเปนจริง

เสมือน จะเปนการจําลองแบบจากสภาพแวดลอมท่ีมีอยูจริง หรือการจําลองแบบจากสภาพแวดลอมในจินตนาการ ใหมีลักษณะ

เปนสามมิติ พรอมท้ังมีระบบการตอบสนองตอการควบคุมโดยผูใช

จากคุณสมบัติของเทคโนโลยีความเปนจริงเสมือนดังกลาวขางตน จึงไดมีการนําเทคโนโลยีนี้ ไปประยุกตใชในงาน

การอนุรักษ และการแสดงผลของขอมูลทางวัฒนธรรม โดยเฉพาะอยางยิ่ง การประยุกตใชเทคโนโลยีความเปนจริงเสมือนใน

งานพิพิธภัณฑ โดยใชในการจัดแสดงแบบออนไลน (Online Exhibition) ซ่ึงสามารถใชงานไดโดยใชคอมพิวเตอรเชื่อมตอกับ

ระบบอินเทอรเน็ต และใชซอฟตแวรพิเศษในการแสดงผลแบบความเปนจริงเสมือน และใชในการจัดแสดงแบบเสมือนใน

พิพิธภัณฑ (In-Museum Exhibition) ท่ีผูเขาชมสามารถโตตอบกับขอมูล หรือการจัดแสดงไดโดยตรง หรือผานอุปกรณพิเศษ

เชน หมวกและแวนตาสามมิติ หรือถุงมือสามมิติ

1. เทคโนโลยีท่ีเก่ียวของกับการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนของบาน ม.ร.ว. คึกฤทธิ์ ปราโมช

เทคนิคในการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนของบาน ม.ร.ว.คึกฤทธิ์ ปราโมช น้ัน ไดมีการประยุกตใชเทคนิคการ

ถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูง (High Dynamic Range Panorama) เพ่ือทําการถายภาพมุมตางๆ ท่ัวบริเวณบาน ซ่ึง

เทคนิคการถายภาพแบบนี้ จะประกอบดวย 2 เทคนิคยอยคือ

1.1 เทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง (High Dynamic Range Photography)

เทคนิคในการถายภาพหลายระดับความสวาง คือ ถายภาพแสงปกติ ถายภาพมืดกวาปกติ และถายภาพที่สวางกวา

ปกติ ท่ีมุมกลองเดียวกัน แลวจึงนําภาพท้ังหมดมารวมกัน เพื่อใหสามารถแสดงรายละเอียดท่ีแตกตางกันของแตละภาพออกมา

ในภาพเดียว แผนภาพเทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง แสดงในรูปที่ 39

รูปที่ 39 แผนภาพแสดงเทคนิคการถายภาพแบบรายละเอียดสูง

Page 2: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

29 / 53

1.2 เทคนิคการถายภาพพาโนรามา (Panorama Photography)

เทคนิคท่ีใชในการถายภาพ เพื่อใหไดภาพที่มีความกวางมากกวาปกติ โดยการถายภาพหลายๆ รอบจุดหมุน แลวนํา

แตละภาพมาตอกันในคอมพิวเตอร แผนภาพเทคนิคการถายภาพพาโนรามา แสดงในรูปท่ี 40

รูปท่ี 40 แผนภาพแสดงเทคนิคการถายภาพพาโนรามา

2. อุปกรณและซอฟตแวรท่ีใชในการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือน

การพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนโดยใชเทคนิคการถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูงประกอบดวย 2 งานหลกั คอื

งานถายภาพพาโนรามา และงานประกอบภาพใหเปนระบบความเปนจริงเสมือนในคอมพิวเตอร ซ่ึงงานทั้งสองสวนนี้ตองการ

อุปกรณหรือซอฟตแวร ดังตอไปน้ี

2.1 อุปกรณสําหรับงานถายภาพพาโนรามา

รูปท่ี 41 อุปกรณสําหรับงานถายภาพพาโนรามา

Page 3: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

30 / 53

• ขาตั้งกลองยี่หอ Manfrotto รุน 755B

• หัวสําหรับการถายภาพพาโนรามายี่หอ Manfrotto รุน 303SPH

• สายลั่นชตัเตอร

• กลองถายภาพดิจิทัลระบบ SLR ย่ีหอ CANON รุน EOS 5D และเลนส CANON 15 มิลลิเมตร Fish-eye

2.2 ซอฟตแวรสําหรับงานประกอบภาพใหเปนระบบความเปนจริงเสมือนในคอมพิวเตอร

• ซอฟตแวร Photomatix Pro สําหรับการรวมภาพใหเปนภาพรายละเอียดสูง

• ซอฟตแวร PTGUI Pro สําหรับการตอภาพใหเปนภาพพาโนรามา

• ซอฟตแวร Adobe Photoshop สําหรับการตกแตงหรือแกไขภาพ

• ซอฟตแวร Pano2QTVR สําหรบัการแปลงภาพพาโนรามาใหเปนระบบความเปนจริงเสมือน

3. ข้ันตอนในการพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนดวยเทคนิคการถายภาพพาโนรามา

การพัฒนาระบบความเปนจริงเสมือนดวยเทคนิคการถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูงประกอบดวยข้ันตอนรวม

ท้ังสิ้น 5 ข้ันตอน ดังน้ี

3.1 การถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูง

เปนข้ันตอนในการถายภาพรายละเอียดสูง รอบจุดหมุนคงท่ี โดยแตละภาพจะตองมีพื้นท่ีซํ้ากันอยางนอย ¼ สวนของ

ภาพ ดังน้ันจํานวนครั้งของการหมุนกลอง หรือมุมของการหมุนภาพ จะแตกตางกันไปตามขนาดความกวางของเลนส

ตัวอยางเชน ในการถายภาพพาโนรามาของบาน ม.ร.ว.คึกฤทธ์ิ น้ี ใชเลนส 15 มิลลิเมตร Fish-eye ประกอบกับกลอง CANON

EOS 5D ซ่ึงทําใหมีมุมรับภาพกวาง สามารถหมุนไดครั้งละ 60 องศา น่ันคือ ใชการหมุนเพียง 6 ครั้ง ก็สามารถถายภาพได

โดยรอบจุดหมุน แตถาใชเลนสท่ีมีมุมรับภาพแคบ เชน เลนสขนาด 35 มิลลิเมตร จะตองหมุนกลองมากกวา 6 ครั้ง จึงจะ

สามารถถายภาพไดโดยรอบ เปนตน ซ่ึงลําดับข้ันตอนในการถายภาพพาโนรามารายละเอียดสูงมีดังตอไปนี้

3.1.1 เลือกจุดหมุนที่เหมาะสม ตั้งกลองเพ่ือถายภาพในแนวตั้ง และปรับระดับกลองใหไดระดับ ตอสายลั่น

ชัตเตอรเขากับตัวกลอง ถาไมมีใหใชโหมดการถายภาพแบบหนวงเวลาอัตโนมัติ เพื่อหลีกเลี่ยงการส่ันไหว

ของกลอง ในระหวางการถายภาพ

3.1.2 กําหนดคาความไวแสง (ISO) ใหอยูท่ีระดับ 200 หรือถาอยูในท่ีมืด ไมเกิน 400 เน่ืองจากถาคา ISO สูง

เกินไป ภาพจะเกิดส่ิงรบกวน (noise)

3.1.3 ตั้งโหมดของการถายภาพเปนแบบ Manual เพื่อปรับตั้งคารูรับแสงเอง โดยตั้งคารูรับแสงที่ F9 แลวปรับ

คาความเร็วชัตเตอรจนกระทั่งไดระดับแสงพอดี

3.1.4 ถายภาพสามระดับความสวาง คือ ภาพที่ระดับความสวางปกติหรือท่ีระดับการวัดแสงพอดี (0 EV)

ถายภาพท่ีระดับแสงมืดกวาปกติ (-2 EV) และถายภาพที่ระดับแสงสวางกวาปกติ (2 EV) ถากลองมี

คุณสมบัติในการถายภาพครอม (Auto Exposure Blacket - AEB) จะสามารถกําหนดใหกลองทําการ

ถายภาพ 3 ระดับความสวางไดโดยอัตโนมัติ แตถากลองถายภาพไมมีคุณสมบัติดังกลาวน้ี ใหปรับคา

ความเร็วชัตเตอรจนกวาจะไดระดับแสงต่ํากวาระดับปกติ หรือสูงกวาระดับปกติ โดยหามมีการปรับคา

รูรับแสง

3.1.5 เมื่อถายภาพสามระดับความสวางไดแลว ทําการหมุนกลองตามเข็มนาฬิกา ไปที่มุม 60 องศาถัดไป แลว

จึงยอนกลับไปทําตามลําดับข้ันตอนท่ี 3.1.4 และ 3.1.5 ใหม ทําซํ้าเชนน้ีจนครบรอบ และกลับมาที่

จุดเริ่มตนอีกครั้ง

3.1.6 ท่ีจุดเริ่มตน ทําการหงายกลองข้ึนเพื่อถายภาพเหนือจุดหมุน โดยไมเคล่ือนยายจุดหมุน และทําการ

Page 4: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

31 / 53

ถายภาพสามระดับความสวาง ดังอธิบายในขอ 3.1.4

3.1.7 เคล่ือนขาตั้งกลองออกจากจุดหมุน และกดกลองลงเพื่อถายภาพพื้น บริเวณใตจุดหมุน และทําการ

ถายภาพสามระดับความสวาง ดังอธิบายในขอ 3.1.4

หลังจากเสร็จกระบวนการตางๆ ดังกลาวมานี้แลว จะไดภาพถาย ดังในรูปที่ 42 แสดงการถายภาพพาโนรามาในมุม

ตางๆ รอบจุดหมุน

รูปท่ี 42 แผนภาพแสดงการถายภาพพาโนรามาในมุมตางๆ รอบจุดหมุน

Page 5: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

32 / 53

3.2 การรวมภาพใหเปนภาพรายละเอียดสูง

เปนข้ันตอนในการรวมภาพหลายระดับความสวางของแตละมุม ใหเปนภาพรายละเอียดสูงเพียงภาพเดียว ซ่ึงใน

ข้ันตอนนี้ใชซอฟตแวรชื่อ Photomatix Pro ในการดําเนินการ โดยข้ันตอนการทํางานมีดังตอไปน้ี

3.2.1 นําภาพที่ถายไดจากข้ันตอนการถายภาพทั้งหมดมารวมไวในโฟลเดอรเดียวกัน

3.2.2 เปดโปรแกรม Photomatix Pro และกําหนดการทํางานแบบกลุม (Batch Processing) เพื่อทําการแปลง

ภาพทั้งหมดในโฟลเดอรใหเปนภาพรายละเอียดสูง ซ่ึงกระบวนการตางๆ น้ี ข้ันตอนการรวมภาพหลาย

ระดับความสวางใหเปนภาพรายละเอียดสูง แสดงในรูปท่ี 43

รูปที่ 43 แผนภาพแสดงขั้นตอนการรวมภาพหลายระดับความสวางใหเปนภาพรายละเอียดสูง

3.3 การตอภาพรายละเอียดสูงใหเปนภาพพาโนรามา

เปนข้ันตอนในการนําภาพรายละเอียดสูงท่ีไดจากข้ันตอนที่ผานมา เขาสูโปรแกรม PTGUI Pro เพื่อทําการตอภาพ

รายละเอียดสูงในมุมตางๆ ใหเปนภาพพาโนรามา โดยเทคนิคในการตอภาพนั้น เพื่อใหสามารถตอไดงาย จะทําการตอภาพใน

แนวระดับ และภาพเหนือจุดหมุนเทานั้น จะยังไมรวมภาพใตจุดหมุนเขาไป ซ่ึงเทคนิคน้ีจะทําใหการตอภาพน้ันสามารถทําได

อยางมีประสิทธิภาพ น่ันคือ ภาพทุกภาพท่ีใสเขาไปในโปรแกรม สามารถตอกันไดโดยสมบูรณ จากน้ันจึงทําการบันทึกไฟลท่ี

ตอเขาดวยกันน้ีเปนไฟลพาโนรามาท่ีเปนแผนภาพยาวเรียกวา Equirectangular ดังในแผนภาพแสดงขั้นตอนในการตอภาพ

รายละเอียดสูงใหเปนภาพพาโนรามา แสดงในรูปที่ 44

Page 6: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

33 / 53

รูปท่ี 44 แผนภาพแสดงขั้นตอนในการตอภาพรายละเอียดสูงใหเปนภาพพาโนรามา

3.4 การตกแตงหรือแกไขภาพพาโนรามา

เปนข้ันตอนในการแกไข หรือเพิ่มสวนพื้นใตจุดหมุนของภาพพาโนรามารายละเอียดสูงท่ีไดจากข้ันตอนของการตอ

ภาพพาโนรามา ซ่ึงในขั้นตอนนี้สามารถทําไดโดยใชโปรแกรม Pano2QTVR ในการเปลี่ยนมุมมองของภาพจากมุมมองแบบ

แผนยาว (Equirectangular) ใหเปนมุมมองแบบหกดาน (Cubic) เพื่อใหงายตอการตกแตงเพิ่มเติมภาพ จะเห็นวาภาพสวน

ของพ้ืนจะมีรูสีดํา ซ่ึงก็คือสวนพื้นที่ขาดไป ดังในแผนภาพแสดงการเปลี่ยนมุมมองจาก Equirectangular เปน Cubic จากน้ัน

จึงนําภาพท่ีเปนสวนของพื้นเขาสูโปรแกรมตกแตงแกไขภาพ เชน โปรแกรม Adobe Photoshop และนําภาพถายในมุมใตจุด

หมุน มาประกอบในการเติมภาพสวนของพื้นใหสมบูรณ การแกไขสวนพื้นของพาโนรามา แสดงในรูปที่ 46

Page 7: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

34 / 53

รูปที่ 45 แผนภาพแสดงการเปลี่ยนมุมมองจาก Equirectangular เปน Cubic

รูปที่ 46 แผนภาพแสดงการแกไขสวนพื้นของพาโนรามา

3.5 การแปลงภาพพาโนรามาใหเปนระบบความจริงเสมือน

เปนข้ันตอนในการนําภาพพาโนรามาที่อยูในรูปแบบ Cubic โดยมีสวนของภาพพื้นท่ีทําการตกแตงแกไขเรียบรอยแลว

เขาสูโปรแกรม Pano2QTVR เพื่อทําการแปลงขอมูลภาพพาโนรามาแบบ Cubic ใหเปนระบบความจริงเสมือน ดังในแผนภาพ

แสดงขั้นตอนในการแปลงภาพพาโนรามาใหเปนระบบความจริงเสมือน

Page 8: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

35 / 53

รูปที่ 47 แผนภาพแสดงขั้นตอนในการแปลงภาพพาโนรามาใหเปนระบบความจริงเสมือน

4. ภาพพาโนรามาของบริเวณตางๆ ในบาน ม.ร.ว.คึกฤทธิ์ ปราโมช

รูปที่ 48 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงของบริเวณลานบนบาน

รูปที่ 49 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงภายในเรือนคุณยา

Page 9: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

36 / 53

รูปท่ี 50 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงของหองนอน ม.ร.ว. คึกฤทธ์ิ

รูปที่ 51 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงภายในหองสมุด

รูปที่ 52 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงภายในศาลาโขน

Page 10: M.R. Kukrit's Heritage Home HDR Panoramic VR

37 / 53

รูปที่ 53 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงของบริเวณสวนเขมร

รูปท่ี 54 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงภายในหองรับแขกใตถุนบาน

รูปที่ 55 ระบบแสดงผลแบบเสมือนจริงบรเิวณสระน้ําหนาบาน

ส่ือวีดิทัศนของบาน ม.ร.ว. คกึฤทธ์ิ ปราโมช

เปนการนําเสนอบริเวณบาน ม.ร.ว.คึกฤทธ์ิ ปราโมช ทุกจุดพรอมคําบรรยาย ท่ีผูใชงานจะเพลิดเพลิน ไปกับการชม

บาน และเกร็ดความรูท่ีนาสนใจในรูปแบบของสื่อวีดิโอ ดําเนินการถายทํา ตัดตอ จัดทําคําบรรยาย และพากยเสียง โดย

คณะทํางานจากสถานีโทรทัศนโมเดิรนไนน อ.ส.ม.ท (MCOT) มีวีดิทัศนรวม 10 จุด มีวิธีการใชงานในระบบแสดงในรูปที่ 56

Administrator
Rectangle