รายงานar

รายงาน




เรื่อง เทคโนโลยีเสมือนจริง




จัดทำโดย




น.ส อนัญญา พลทะยาน




เสนอ




อาจารย์ สุนิสา อินทนิล

หัวข้อนำเสนองาน
• Virtual Reality หรือ VR คืออะไร
• Augmented Reality หรือ AR คืออะไร
• Mixed Reality หรือ MR คืออะไร
• ขั้นตอนการทำเทคโนโลยีเสมือนจริง
• องค์ประกอบ/หลักการของเทคโนโลยีเสมือนจริง

ความเป็นจริงเสมือน (virtual reality) หรือ วีอาร์ (VR) เป็นเทคโนโลยี
ที่คอมพิวเตอร์จำลองสภาพแวดล้อมเสมือนขึ้นโดยส่วนมากจะเกี่ยวข้อง
กับการมองเห็น แสดงทั้งบนจอคอมพิวเตอร์ หรือ อุปกรณ์แสดงผลสาม
มิติ โดยผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมเสมือนได้ทั้งการใช้อุปกรณ์นำ

เข้ามาตรฐานเช่น แป้นพิมพ์ หรือ เมาส์

เป็นเทคโนโลยีใหม่ ที่ผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริง (Real) เข้ากับโลก
เสมือน (Virtual) โดยผ่านทางอุปกรณ์ Webcam,กล้องมือถือ,

Computer รวมกับการใช้ software ต่างๆ ทำให้สามารถมองเห็นภาพที่มี
ลักษณะเป็น object เช่น คน, สัตว์, สิ่งของ, สัตว์ประหลาด, ยานอวกาศ
เป็นต้น แสดงผลในจอภาพกลายเป็นวัตถุ 3 มิติลอยอยู่เหนือพื้นผิวจริง
และกำลังพลิกโฉมหน้าให้สื่อโฆษณาบนอินเทอร์เน็ต ก้าวไปสู่ความตื่นเต้น
เร้าใจแบบใหม่ของการที่มีภาพสินค้าลอยออกมานอกจอคอมพิวเตอร์ ว่ากัน

ว่า นี่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงโฉมหน้าสื่อยุคใหม่ พอๆ กับเมื่อครั้งเกิด
อินเทอร์เน็ตขึ้นในโลกก็ว่าได้ หากเปรียบสื่อต่างๆ เสมือน “กล่อง” แล้ว
AR คือการเด้งออกมาสู่โลกใหม่ภายนอกกล่องที่สร้างความตื่นเต้นเร้าใจ

ในรูปแบบ Interactive Media โดยแท้จริง

ความเป็นจริงเสมือน (virtual reality) หรือ วีอาร์ (VR) เป็นเทคโนโลยีที่คอมพิวเตอร์จำลอง
สภาพแวดล้อมเสมือนขึ้นโดยส่วนมากจะเกี่ยวข้องกับการมองเห็น แสดงทั้งบนจอคอมพิวเตอร์
หรือ อุปกรณ์แสดงผลสามมิติ โดยผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมเสมือนได้ทั้งการใช้อุปกรณ์
นำเข้ามาตรฐานเช่น แป้นพิมพ์ หรือ เมาส์ สภาพแวดล้อมจำลองยังสามารถทำให้คล้ายกับโลกจริง
ได้ เช่น การจำลองสำหรับการฝึกนักบิน หรือในทางตรงกันข้ามมันยังสามารถทำให้แตกต่างจาก

ความเป็นจริงได้อีกด้วย เช่น เกมต่างๆ ที่ฝ่ายผู้ผลิตเกมเริ่มทำขึ้นในปัจจุบัน




ในทางปฏิบัติแล้วเป็นเรื่องยากมากในการสร้างประสบการณ์ความเป็นจริงเสมือนที่
เหมือนจริงมากๆ เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคนิคหรือกำลังการประมวลผล ความละเอียดของภาพ
อย่างไรก็ตามข้อจำกัดดังกล่าวคาดว่าจะแก้ไขได้ในอนาคตอันใกล้เนื่องจากเทคโนโลยีการสื่อสาร
ภาพและข้อมูล รวมถึงกำลังของหน่วยประมวลผลนั้นพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนการทำเทคโนโลยีเสมือนจริง ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ
1. การวิเคราะห์ภาพ (Image Analysis) เป็นขั้นตอนการค้นหา Marker จากภาพที่ได้จาก
กล้องแล้วสืบค้นจากฐานข้อมูล (Marker Database) ที่มีการเก็บข้อมูลขนาดและรูปแบบ
ของ Marker เพื่อนำมาวิเคราะห์รูปแบบของ Marker การวิเคราะห์ภาพ สามารถแบ่งได้

เป็น 2 ประเภท ได้แก่ การวิเคราะห์ภาพโดยอาศัย Marker เป็นหลักในการทำงาน
(Marker based AR) และการวิเคราะห์ภาพโดยใช้ลักษณะต่างๆ ที่อยู่ใน ภาพมาวิเคราะห์

(Marker-less based AR)

2. การคำนวณค่าตำแหน่งเชิง 3 มิติ (Pose Estimation) ของ Marker เทียบกับกล้อง
3. กระบวนการสร้างภาพสองมิติ จากโมเดลสามมิติ (3D Rendering) เป็นการเพิ่มข้อมูล

เข้าไปในภาพ โดยใช้ค่าตำแหน่ง เชิง 3 มิติ ที่คำนวณได้จนได้ภาพเสมือนจริง(3)

Augmented Reality หรือเทคโนโลยีเสมือนจริงหรือเทคโนโลยีที่ใช้ในการซ้อนภาพ 3 มิติเข้าไปในภาพจากสถานที่จริงก็ว่าได้ซึ่ง Ronald
T. Azuma ได้อธิบายถึงองค์ประกอบของ AR ไว้ 3 องค์ประกอบหลัก ๆ คือ

1. การผสมผสานระหว่างภาพจำลองกับภาพจริงเข้าด้วยกัน
2. ตอบสนองได้ทันที
3. มีการแสดงออกมาเป็นภาพ 3 มิติ
จากองค์ประกอบข้างต้นจะเห็นได้ว่า AR (Augmented Reality) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ผสมผสานระหว่างโลกความเป็นจริงกับ
โลกเสมือนที่ผสานเข้าด้วยกันผ่านซอฟต์แวร์หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อต่าง ๆ คล้ายกับการสร้างข้อมูลขึ้นมาอีกหนึ่งเพื่อให้เป็นส่วนประกอบ
อยู่บนโลกเสมือนจริง เช่น ภาพ หรือวิดีโอ หรือเป็นตัวการ์ตูนอย่าง Pokemon Go เพื่อให้ผนวกซ้อนทับกับภาพในโลกจริงที่เห็นอยู่ใน
กล้อง ซึ่งปัจจุบันกำลังได้รับความนิยมมาก นอกจากนี้จะพบว่าเมื่อพูดถึงเทคโนโลยี AR จะหนีไม่พ้นที่ต้องอธิบายถึงเทคโนโลยี VR
(Virtual Reality) ที่มักมีการเรียกกันอย่างสับสนโดย VR (Virtual Reality) นั้นเป็นการจำลองภาพให้เสมือนจริงแบบ 360 องศา
ซึ่งเทคโนโลยีนี้จะต้องใช้ควบคู่ไปกับอุปกรณ์สำคัญนั่นก็คือแว่นตา VR โดยผ่านการรับรู้ของเราไม่ว่าจะเป็นการมองเห็น เสียง การ
สัมผัส หรือแม้กระทั้งกลิ่น และทำให้เราสามารถตอบสนองกับสิ่งที่จำลองนั้นได้เมื่อพูดถึงเทคโนโลยี AR และ VR นั้นจะพบว่าเทคโนโลยี
ทั้ง 2 ตัวก็คือเทคโนโลยีที่รวมระหว่างโลกความจริงและโลกเสมือนไว้ด้วยกัน โดย VR จะเป็นการนำเสนอประสบการณ์โลกเสมือนที่ยึด
แบบมาจากโลกแห่งความเป็นจริง ในขณะที่ AR จะนำเสนอประสบการณ์โลกเสมือนซึ่งวางซ้อนทับอยู่บนโลกแห่งความเป็นจริง ในส่วน
ของ VR อุปกรณ์ใช้สวมศีรษะ หรือเป็นแว่นที่เป็นกล้อง VR เพื่อเชื่อมต่อผู้ใช้งานเข้ากับความเป็นจริงเสมือนและอนุญาตให้ผู้ใช้ควบคุม
และสำรวจภาพแวดล้อมที่ถูกจำลองขึ้นให้เสมือนเป็นโลกแห่งความจริง

ส่วน AR จะใช้ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ตเพื่อแสดงให้เห็นถึงการทับซ้อนและการมี
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโลกแห่งความเป็นจริงและโลกเสมือน ทั้งนี้ในความแตกต่างของ AR และ VR ในการ
พิจารณาเลือกใช้นั้นจะพบว่าเป็นเรื่องของ Content และวิธีการนำเสนอ ตัวอย่างเช่น การสอนเหตุการณ์
ประวัติศาสตร์ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ครูพัฒนาโปรแกรมที่ให้เด็กใส่แว่นและเข้าไปเป็นเหมือนคนไทยคนหนึ่ง
ในช่วงเหตุการณ์นั้นเพื่อเรียนรู้และทำความเข้าใจเหตุการณ์ คือ VR แต่ถ้าครูถ่ายภาพพื้นที่ของการเกิด
เหตุการณ์ในประวัติศาสตร์และนำนักเรียนไปสถานที่จริงและให้นักเรียนส่องกล้องมือถือ เกิดเป็นวิดีโอหรือ
ภาพเหตุการณ์จริงขึ้นมา แบบนี้ เรียกว่า AR ซึ่งเทคโนโลยีทั้งสองแบบนี้มีส่วนสำคัญที่ทำให้นักเรียนสนุกกับ
การเรียนรู้ สามารถเห็นภาพจริงหรือเหตุการณ์จริงตามเนื้อหาที่เกี่ยวข้อง ในส่วนของการพัฒนาเทคโนโลยี
AR โดยภาพเสมือนจริงที่ปรากฏขึ้นจะมีปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้ได้ทันที ทั้งในลักษณะที่เป็นภาพนิ่ง สามมิติ ภาพ
เคลื่อนไหว หรืออาจจะเป็นสื่อที่มีเสียงประกอบ ขึ้นอยู่กับกำรออกแบบสื่อแต่ละรูปแบบว่าให้ออกมาแบบใด
โดยกระบวนการภายในของเทคโนโลยีเสมือนจริงประกอบด้วย 3 กระบวนการ ได้แก่
1. การวิเคราะห์ภาพ (Image Analysis) เป็นขั้นตอนการค้นหา Marker จากภาพ ที่ได้จากกล้องแล้วสืบค้น
จากฐานข้อมูล (Marker Database) ที่มีการเก็บข้อมูลขนาดและรูปแบบของ Marker เพื่อนำมาวิเคราะห์
รูปแบบของ Marker การ วิเคราะห์ภาพสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่

1.1 Marker Based AR เป็นการวิเคราะห์ภาพโดยอาศัย Marker (วัตถุ สัญลักษณ์) เป็นหลัก
ในการทำงาน

1.2 Marker-less Based AR เป็นการวิเคราะห์ภาพที่ใช้คุณลักษณะต่าง ๆ ที่อยู่ในภาพ
(Natural Features) มาทำการวิเคราะห์เพื่อคำนวณหาค่าตำแหน่งเชิง 3 มิติ (3D Pose) เพื่อนำไปใช้ในงาน

2. การคำนวณหาค่าตำแหน่งเชิง 3 มิติ (Pose Estimation) ของ Marker เทียบกับกล้อง
3. กระบวนการสร้างภาพสองมิติจากโมเดลสามมิติ (3D Rendering) เป็นการเพิ่มข้อมูลเข้าไปใน
ภาพ โดยใช้ค่าตำแหน่งเชิง 3 มิติ ที่คำนวณได้จนได้ภาพเสมือนจริง

องค์ประกอบของ AR
1. AR Code หรือตัว Marker ใช้ในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุ
2. Eye หรือกล้องวิดีโอ กล้องเว็บแคม กล้องโทรศัพท์มือถือหรือ

ตัวจับ Sensor อื่น ๆ ใช้มองตำแหน่งของ AR Code แล้วส่งข้อมูลเข้า AR

Engine

3. AR Engine เป็นตัวส่งข้อมูลที่อ่านได้ผ่านเข้าซอฟต์แวร์หรือ
ส่วนประมวลผลเพื่อแสดงเป็นภาพต่อไป

4. Display หรือจอแสดงผลเพื่อให้เห็นผลข้อมูล ที่ AR Engine
ส่งมาให้ในรูปแบบของภาพหรือ วิดีโอ หรืออีกวิธีหนึ่งเราสามารถรวมกล้อง
AR Engine และจอภาพเข้าด้วยกันในอุปกรณ์เดียว เช่น โทรศัพท์มือถือหรือ
อื่น ๆ