WHERE INNOVATION BEGINS

Article - Twinmotion, Article Ci, Articles

การสร้างแบบจำลองของเมืองแบบ 3 มิติ ต่อยอดสู่ Digital Twin และ Smart City

A VIRTUAL CLONE OF ADELAIDE FOR DIGITAL TWIN AND SMART CITY APPLICATIONS

ปี 2050 และ ประชากรโลกกำลังเข้าใกล้ 10 พันล้านคน ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของประชากรที่กำลังเฟื่องฟูนี้ หรือ 6.7 พันล้านคน ที่อาศัยอยู่ในเขตเมือง

ผู้คนเล่น VR ในขณะที่เหมือนยานพาหนะขับเคลื่อนอัตโนมัติขับไปทั่วเมืองขนาดใหญ่ รถยนต์ บ้าน และอุปกรณ์ดิจิทัลสื่อสารกันด้วย Internet of Things (IoT) และ Digital Twins แบบเรียลไทม์ช่วยให้เราตรวจสอบโครงสร้างของอาคารทางกายภาพ ซ่อมแซมสิ่งต่างๆ ก่อนที่จะพังเพื่อความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐานที่ยืดหยุ่นมากขึ้น

อาจฟังดูเหมือนต้องใช้เวลา แต่ถ้าคุณคิดว่าบ้านอัจฉริยะใน 5 ปีที่ผ่านมามีอุปกรณ์อัจฉริยะต่างๆมากมาย เช่น ตัวควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ ลำโพงอัจฉริยะ และหลอดไฟอัจฉริยะ ทั้งหมดนี้อาจจะใช้เวลาไว้กว่าที่คุณคิด

เทคโนโลยีกำลังพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่าเมืองในอนาคตอาจจะแตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด เมื่อพูดถึงการออกแบบและวางแผนเมือง รวมถึงการช่วยจัดการการแสดงภาพด้วยข้อมูล IoT เทคโนโลยีเรียลไทม์ถูกกำหนดให้มีส่วนสำคัญมากขึ้น

Aerometrex เป็นหนึ่งใน บริษัท ที่อยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนา Smart City เชี่ยวชาญในการถ่ายภาพทางอากาศและการทำแผนที่สร้างแบบจําลอง 3 มิติของเขตเมืองที่ใช้ในการพัฒนา Digital Twins และแอปพลิเคชัน Smart City 

บริษัทได้ใช้เครื่องมือสร้างภาพสถาปัตยกรรมแบบเรียลไทม์ Twinmotion เพื่อสร้าง แบบจำลอง 3 มิติ ของ Adelaide และพื้นที่โดยรอบ ประมาณ 1,000 ตารางกิโลเมตร โดยใช้ข้อมูลการวัดภาพถ่ายที่บันทึกผ่านกล้องที่ติดปีกเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์

Digital Twins and Smart Cities

Fabrice Marre เป็นผู้จัดการนวัตกรรมเชิงพื้นที่ ซึ่งเป็นหัวหน้าทีม R&D ที่ Aerometrex บทบาทของเขาเกี่ยวข้องกับการติดตามเทคโนโลยีการสร้างภาพ 3 มิติ ที่มีอยู่ และที่เกิดขึ้นใหม่ภายในอุตสาหกรรมเชิงพื้นที่ และอื่นๆ 

Marre ใช้ Unreal Engine มาหลายปีแล้ว โดยใช้ประโยชน์จากการเรนเดอร์เสมือนจริงของเทคโนโลยีเพื่อแสดงโมเดล 3 มิติ ที่สร้างจาก Photogrammetry ด้วยวิธีที่น่าสนใจและสมจริงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ “คุณภาพของภาพ Unreal Engine นั้นยอดเยี่ยม แต่ต้องใช้ประสบการณ์ในการทำ High-Quality ได้อย่างรวดเร็วสำหรับ Assets ขนาดใหญ่มาก” เขากล่าว

เมื่อ Marre ได้ยินว่า Epic Games ผู้สร้าง Unreal Engine ได้ร่วมมือกับ Twinmotion ซึ่งเป็นเครื่องมือ Archviz ที่รวดเร็วและใช้งานง่าย เขามีความสนใจและเขารู้สึกทึ่งเป็นพิเศษกับความเป็นไปได้ในการออกแบบสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนในแบบเรียลไทม์ โดยมีความสามารถที่จะทำการย้อนกลับ และไปข้างหน้าเพื่อทำซ้ำ และให้ผลลัพธ์ได้อย่างรวดเร็ว “เป็นแค่เพียงคำถามจนกว่าเราจะลองใช้ข้อมูล 3D ขนาดใหญ่ของเราเอง” เขากล่าว

เขาได้รับโอกาสจากบริษัท Aerometrex ในทุกปีด้วยการใช้โปรแกรมจับภาพถ่าย ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อจับภาพและสร้างแบบจำลองเมือง 3 มิติขนาดใหญ่ของเมืองทั้งหมดในออสเตรเลีย โมเดลเมือง 3 มิติ เหล่านั้นใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับ Digital Twins และ Smart City สิ่งปลูกสร้างหรือการออกแบบอาคารใหม่สามารถรวมเข้ากับแบบจำลอง 3 มิติ และใช้สำหรับให้คำปรึกษาชุมชน งานวิศวกรรม การวางแผน การจำลองแสงอาทิตย์ และการประเมินภาพ

Photogrammetry Capture and Real-time Visualization

Aerometrex ส่งโมเดล 3 มิติที่ถ่ายโดยใช้เทคนิคการวัดภาพถ่ายทางอากาศ โดยใช้กล้องขนาดใหญ่ติดไว้กับปีกเครื่องบิน

Marre และทีมของเขาจับภาพและสร้างแบบจำลอง 3 มิติขนาดใหญ่ของเมือง Adelaide ขึ้นมา ซึ่งบริเวณนั้นมีบริษัทสำนักงานใหญ่ และพื้นที่โดยรอบ พวกเขายังจับภาพและสร้างแบบจำลองเมือง 3 มิติ ของพื้นที่ศูนย์กลางธุรกิจ (CBD) ด้วยความละเอียดสูงจากเฮลิคอปเตอร์ โมเดล 3 มิติ ที่สร้างขึ้นจะต้องผ่านกระบวนการแก้ไขข้อมูลแบบ Manual เพื่อลบรูปทรงเรขาคณิตและสิ่งประดิษฐ์พื้นผิว โมเดลเหล่านี้ และแบ่งส่วนที่มีระดับรายละเอียดที่ต่างกัน และส่งออกในรูปแบบ 3D ไฟล์นามสกุล OBJ และ FBX จากนั้นรวบรวมโมเดลเมือง 3 มิติ เข้าโปรแกรม Twinmotion ทีมงานได้สร้างวัตถุหลายชิ้นเป็นไฟล์ OBJ ผสมผสานเข้าด้วยกัน และใช้ไฟล์ที่มีรายละเอียดต่ำ ใช้กับพื้นที่ที่อยู่ใกล้มากขึ้น

ทีมงานลากและวาง Assets Library Twinmotion เพื่อเติมแต่งโมเดลเมือง เสริมด้วย Assets Quixel Megascans และ Assets ที่ซื้อเพิ่มเติม Marre กล่าวว่า “ฉันรู้สึกทึ่งกับความสมจริงและคุณภาพของ Lighting และ Effects บรรยากาศดดยรอบที่ดีมาก ทำให้ชีวิตง่ายขึ้นและ Asset ที่สามารถเพิ่มลงในแบบจำลองเมือง 3 มิติ แบบได้ง่ายๆ ด้วย Library Twinmotion “

Real-time เทคโนโลยีทำให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วในกระบวนการสร้างสรรค์ ทำให้ Marre สามารถปรับเปลี่ยนและปรับแต่งโมเดลเมือง 3 มิติได้อย่างรวดเร็วและเห็นผลในแบบ Real-time “เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเราสามารถทำงานกับข้อมูล 3 มิติที่มีขนาดใหญ่ และเริ่มสร้างวิดีโอโดยใช้ Twinmotion สำหรับโปรเจกต์ 3 มิติล่าสุดทั้งหมดของเรา” เขากล่าว “Twinmotion ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการ การทำงานของเรา ทั้งจากมุมมองของโครงการและการตลาด”

” ฉันรู้สึกทึ่งกับความสมจริงและคุณภาพของ Lighting และ Effects บรรยากาศโดยรอบที่ดีมาก ทำให้ชีวิตง่ายขึ้นและ Asset ที่สามารถเพิ่มลงในแบบจำลองเมือง 3 มิติ แบบได้ง่ายๆ ด้วย Library Twinmotion “

A strategy to handle city-scale projects

จนถึงปัจจุบัน Twinmotion ถูกใช้เพื่อสร้างโครงการที่มีขนาดเล็กกว่านี้ ส่วนโครงการขนาดใหญ่ เช่น สร้างภาพสนามฟุตบอลหรือในส่วนของบ้านจัดสรร ตามที่ Aerometrex ได้แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือนี้มีความสามารถในการแสดงภาพสภาพแวดล้อมในระดับขนาดใหญ่ได้

กล่าวคือ ความพยยายาม กับการสร้างภาพจำลองเมืองทั้งเมืองนั้นมาพร้อมกับความท้าทายในตัวเอง “การจัดการข้อมูลและวางแผน ที่ดีกับขีดจำกัดในกระบวนการการทำงาน เป็นสิ่งสำคัญเมื่อต้องจัดการกับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มาก” Marre อธิบายว่า“เราไม่สามารถโหลดโมเดล 3 มิติขนาดใหญ่ได้ในครั้งเดียว การแยก การรวม และการจัดการบริหาร Assets ได้คือกุญแจสำคัญ”

สภาพแวดล้อมในเมืองขนาดใหญ่ส่งผลให้เกิดโมเดล 3 มิติหนัก การวางแผนทำให้ช่วยลดภาระในการทำงานของคุณเป็นสิ่งที่สำคัญ “ขณะนี้ Twinmotion ไม่รองรับการโหลดระดับรายละเอียดแบบ Dynamic ดังนั้นในกรณีของเมือง Adelaide เราใช้โมเดล 3 มิติไทล์ต่างๆ ที่มีความละเอียดสูง CBD รวมเข้าด้วยกัน ” Marre กล่าว “จากนั้นเรารวมไทล์ต่างๆ ที่ความละเอียดต่ำรอบๆ และไทล์ต่างๆ ที่ความละเอียดในระดับที่ต่ำกว่าถ้าอยู่พื้นที่ ที่ใกลขึ้นจาก CBD” 

ทีมงานยังซ่อนบล็อกแบบ Manual ของแต่ละบล็อกของโมเดล 3 มิติ ด้วยตนเองให้ไม่แสดงผล เพื่อเพิ่มพื้นที่ว่างของ RAM และปรับปรุงการแสดงผลแบบ Real-time

ความสำเร็จของโครงการทำให้ Twinmotion เป็นที่ Aerometrex Marre อธิบาย “คุณสมบัติต่างๆ เช่น ฟังก์ชันลากแล้ววาง การจัดการ Material ที่สมจริงที่ครอบคลุม Library ต้นไม้ที่ปรับแต่งได้ และการตั้งค่าสภาพแวดล้อมทำให้กระบวนการสร้างภาพที่เหมือนจริงเป็นเรื่องง่าย” Marre อธิบาย “ในความเห็นของผม ประโยชน์ทั้งหมดเหล่านี้ทำให้ Twinmotion นำหน้ากลุ่ม”

Marre กล่าวว่า Twinmotion จะยังคงเป็นเครื่องมือที่พวกเขาเลือกสำหรับการสร้างวิดีโอคุณภาพสูงอย่างรวดเร็วและง่ายดาย ในขณะที่ Unreal Engine จะทุ่มเทกับแอปพลิเคชันขั้นสูงมากขึ้น รวมถึงการโต้ตอบต่างๆ และการพัฒนาประสบการณ์ VR แบบโต้ตอบ “เป็นเรื่องดีที่ได้เห็นเทคโนโลยีแบบ

เรียลไทม์กลายเป็นแรงผลักดันให้เกิดนวัตกรรมในอุตสาหกรรมต่างๆ” เขากล่าว “เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับฉันที่จะเพิ่มอุตสาหกรรมเชิงพื้นที่เล็กน้อยเข้าไปผสมผสาน”

Developing the smart cities of the future

Smart City เมืองแห่งอนาคตจะถูกสร้างขึ้นจากข้อมูลในวันนี้ พื้นฐานของพวกเขาจะเป็นดิจิทัลพอๆ กับทางกายภาพ ด้วยสภาพแวดล้อมเมืองขนาดใหญ่ที่ออกแบบและจัดการโดยใช้การแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์ “สภาพแวดล้อมแบบเรียลไทม์เหล่านี้เป็นพื้นฐานพัฒนาการออกแบบ ทดสอบสถานการณ์ และสื่อสารวิสัยทัศน์ที่ชัดเจนว่าเมืองในอนาคตจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร” Marre กล่าว

Interactive 3D เป็นภาษาสากล มีเครื่องมือสำหรับทดสอบสมมติฐานที่ได้อย่างรวดเร็ว เปลี่ยนแสงและสภาพอากาศแบบ Dynamic เพิ่มความเคลื่อนไหวสมจริงให้กับแบบจำลอง และสร้างภาพที่สมจริง

แม้ว่าแนวคิดด้านสถาปัตยกรรมและการออกแบบในเมืองสามารถแสดงภาพให้เห็นในพื้นที่ที่จำกัด แต่สภาพแวดล้อมในเมืองขนาดใหญ่สามารถเพิ่มบริบทให้กับโครงการและกระตุ้นแนวการคิดนอกกรอบได้ ข้อมูลสามมิติ ตามบริบทขนาดใหญ่ช่วยให้เราไม่เพียงมุ่งเน้นไปที่การออกแบบเท่านั้น แต่ยังสามารถจำลองว่าการออกแบบจะเข้ากับสภาพแวดล้อมในลักษณะที่สมจริงได้อย่างไรอีกด้วย

ด้วยโครงการเมือง Adelaide Aerometrex ได้ค้นพบตัวเลือกใหม่ที่รวดเร็วสำหรับการสร้างภาพเสมือนจริงที่มีขนาดใหญ่  “Twinmotion เป็นเครื่องมือที่น่าสนใจ และฉันเชื่อว่าไม่ควรจำกัดไว้ในสภาพแวดล้อมขนาดเล็ก” Marre กล่าว “มีความสามารถในการโหลดข้อมูลขนาดใหญ่มาก จัดหาโซลูชันสำหรับการแสดงภาพการออกแบบขนาดใหญ่ และขยายสู่ตลาดใหม่”

สำหรับผู้ที่สนใจเกี่ยวกับพื้นที่ในเมืองแห่งอนาคต Aerometrex ได้เตรียมภาพรวมที่น่าสนใจเกี่ยวกับข้อมูลสภาพแวดล้อมขนาดใหญ่ที่จะแจ้งการพัฒนาของพวกเขา

ข้อมูลเพิ่มเติม : Twinmotion


Photo of author
WRITTEN BY

Natthapol