การพัฒนาระบบสแกนวัตถุเพื่อการจัดเก็บข้อมูลพื้นผิวสามมิติรายละเอียดสูงสำหรับพื้นผิวแบบระนาบและไม่ระนาบ

Main Article Content

Chalermyos Thiengchanya
Tanasai Sucontphunt

บทคัดย่อ

ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์กราฟิกส์มีความเจริญก้าวหน้าเป็นอย่างมากจึงเป็นที่มาของความต้องการสร้างแบบจำลองสามมิติที่มีความสมจริงเพื่อนำไปใช้แสดงผลบนหน้าจอของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอุตสาหกรรมทางด้านภาพยนตร์ วิดีโอเกม แอนิเมชัน ประติมากรรม สถาปัตยกรรม การออกแบบผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีความจริงเสริมและความจริงเสมือน และการสั่งพิมพ์แบบจำลองสามมิติผ่านเครื่องพิมพ์สามมิติ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาระบบสแกนวัตถุเพื่อการจัดเก็บข้อมูลพื้นผิวสามมิติรายละเอียดสูงสำหรับพื้นผิวแบบระนาบและไม่ระนาบโดยใช้วิธีการถ่ายภาพจากวัตถุจริงหลายมุมมองด้วยกล้องดิจิทัล DSLR เพื่อเก็บภาพความละเอียดสูงโดยมีขั้นตอนการปรับสีของภาพวัตถุให้ตรงกับสีจริงของวัตถุด้วยวิธีการสอบเทียบสีจากแผนภูมิทดสอบสี 24 สี (Color Checker) โดยขั้นตอนการถ่ายภาพวัตถุจะแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก ส่วนที่หนึ่งใช้กล่องสตูดิโอที่มีการติดตั้งแถบหลอดไฟแอลอีดีสีขาวในการถ่ายภาพวัตถุแบบ 360 องศาเพื่อนำไปประมวลผลภาพด้วยวิธีการรังวัดด้วยภาพ (Photogrammetry) เพื่อสร้างแบบจำลองสามมิติและภาพแผนที่สีพื้นผิวของวัตถุ ส่วนที่สองใช้เครื่องสแกนเนอร์สามมิติสำหรับสแกนพื้นผิวในการถ่ายภาพวัตถุในมุมมองเดียวกันแต่อยู่ภายใต้การส่องสว่างของแสงจากหลอดไฟ 8 ดวงในทิศทางที่แตกต่างกันเพื่อนำภาพไปประมวลผลภาพด้วยวิธีโฟโตเมตริกสเตอริโอ (Photometric Stereo) สำหรับสร้างภาพแผนที่สีพื้น ภาพแผนที่แนวฉาก และภาพแผนที่ความสูง สุดท้ายเมื่อนำภาพแผนที่ต่างๆ ไปใส่ให้แก่แบบจำลองสามมิติแล้วทำการเรนเดอร์ภาพแบบจำลองสามมิติส่งผลให้แบบจำลองสามมิติที่สร้างขึ้นมีความนูนสูงหรือนูนต่ำ รอยขรุขระ ร่องลึก ลวดลายต่างๆ และสีพื้นผิวที่ปรากฏอยู่บนพื้นผิวมีความสอดคล้องกับวัตถุจริง

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย ด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารอ้างอิง

[1] S. Wagstaff and D. Derakhshani, “Technical 3D jobs and other industries,” in Getting a Job in Computer Graphics: Real Advice from Reel People, 1st ed., Hoboken, NJ: John Wiley and Sons, 2004, ch. 2, pp. 29–46.

[2] T. Jung and MC. T. Dieck, “Augmented reality, virtual reality and 3D printing for co-creation of value for visitor experience at cultural heritage places,” Journal of Place Management and Development, vol. 10, no. 2, pp. 140–151, 2017.

[3] T. Akenine-Möller, E. Haines, and N. Hoffman, “The graphics rendering pipeline,” in Real-Time Rendering, 4th ed., Boca Raton, FL: CRC Press, 2018, ch. 2, pp. 11–25.

[4] D. Lanman and G. Taubin, “Build your own 3D scanner : 3D photography for beginners,” ACM SIGGRAPH 2009 Courses, no. 8, pp. 1–94, 2009.

[5] Agisoft LLC. (2018). Agisoft PhotoScan User Manual, Professional edition, Version 1.4, Agisoft LLC, St. Petersburg, Russia, 2018. [Online] .Available: https://www.agisoft.com/pdf/photoscan-pro_1_4_en.pdf

[6] Y. Alshawabkeh, M. El-Khalili, E. Almasri, F. Bala’awi, and A. Al-Massarweh, “The case study of qasr al-abidit, Jordan. digital applications in archaeology and cultural heritage,” Heritage Documentation Using Laser Scanner and Photogrammetry, vol. 16, p. e00133, 2020.

[7] W. McDermott. (2018, February). The Pbr Guide- Part 1. Adobe Inc., San Jose, CA. [Online]. Available: https://academy.substance3d.com/courses/the-pbr-guide-part-1

[8] D. Neubelt and M. Pettineo, “Crafting a nextgen material pipeline for the order: 1886,” in Proceedings SIGGRAPH Physically Based Shading in Theory and Practice courses, 2013, pp. 357–370.

[9] R. J. Woodham, “Photometric method for determining surface orientation from multiple images,” Optical Engineering, vol. 19, no. 1, pp. 139–144, 1980.

[10] B. Tunwatatanapong, W. Eaksarayut, and P. Sitthi-amorn, “Lumio3D: Rapid 3D geometry and reflectance acquisition from continuous spherical illumination,” in Proceedings SIGGRAPH '16: ACM SIGGRAPH 2016, 2016, pp. 1.

[11] J. Schewe. (2004). A Digital Workflow for Raw Processing Part 3: White Balance. [Online]. Available: https://www.adobe.com/digitalimag/pdfs/ps_workflow_sec3.pdf

[12] Autodesk. (2019). UVW Mapping Modifiers, Autodesk Inc., San Rafael, CA. [Online]. Available: http://help.autodesk.com/view/3DSMAX/2019/ENU/?guid=GUID-1C6B9174-8AEC-46AB-B756-61916D2FBA32

[13] Blender. (2019). Mapping Types, Blender Foundation, Amster-dam, Netherlands. [Online]. Available: https://docs.blender.org/manual/en/latest/modeling/meshes/editing/uv/unwrapping/mapping_types.html

[14] Adobe. (2018). Substance Designer Documentation, Adobe Inc. San Jose, CA, 2018. Accessed: Jan. 12, 2020. [Online]. Available: https://docs.substance3d.com/sddoc

[15] M. Beyeler, “Finding 0bjects via feature matching and perspective transforms,” in OpenCV with Python Blueprints. Birmingham, United Kingdom: Packt Publishing, 2015, ch. 3, pp. 47–68.

[16] Chaos Software. (2019). V-Ray Material | VRayMtl, Chaos Software Ltd., Culver City, LA.[Online]. Available: https://docs.chaosgroup.com/display/VRAY3MAX/V-Ray+Material+%7C+VRayMtl

[17] Unity Technologies. (2020, June.). Heightmap. Unity Technologies, San Francisco, CA. [Online]. Available: https://docs.unity3d.com/Manual/StandardShaderMaterialParameterHeightMap.html