โครงสร้างองค์ประกอบและประเภทของ AR

Augmented Reality หรือเทคโนโลยเี สมือนจริงหรือเทคโนโลยที ี่ใชใ้ นการซอ้ นภาพ 3 มิติ เขา้ ไปในภาพจากสถานท่ีจริงกว็ า่ ไดซ้ ่ึง Ronald T. Azuma ไดอ้ ธิบายถึงองคป์ ระกอบของ AR ไว้ 3 องคป์ ระกอบหลกั ๆ คือ 1. การผสมผสานระหวา่ งภาพจาลองกบั ภาพจริงเขา้ ดว้ ยกนั 2. ตอบสนองไดท้ นั ที 3. มีการแสดงออกมาเป็นภาพ 3 มิติ จากองคป์ ระกอบขา้ งตน้ จะเห็นไดว้ า่ AR (Augmented Reality) ซ่ึงเป็น เทคโนโลยที ่ีผสมผสานระหวา่ งโลกความเป็นจริงกบั โลกเสมือนที่ผสานเขา้ ดว้ ยกนั ผา่ นซอฟตแ์ วร์หรือ อุปกรณ์เช่ือมต่อต่าง ๆ คลา้ ยกบั การสร้างขอ้ มลู ข้ึนมาอกี หน่ึงเพือ่ ใหเ้ ป็นส่วนประกอบอยบู่ นโลกเสมือน จริง เช่น ภาพ หรือวดิ ีโอ หรือเป็นตวั การ์ตนู อยา่ ง Pokemon Go เพ่ือใหผ้ นวกซอ้ นทบั กบั ภาพใน โลกจริงท่ีเห็นอยใู่ นกลอ้ ง ซ่ึงปัจจุบนั กาลงั ไดร้ ับความนิยมมาก นอกจากน้ีจะพบวา่ เม่ือพดู ถึงเทคโนโลยี AR จะหนีไมพ่ น้ ท่ีตอ้ งอธิบายถึงเทคโนโลยี VR (Virtual Reality) ที่มกั มีการเรียกกนั อยา่ ง สับสนโดย VR (Virtual Reality) น้นั เป็นการจาลองภาพใหเ้ สมือนจริงแบบ 360 องศา ซ่ึง เทคโนโลยนี ้ีจะตอ้ งใชค้ วบคู่ไปกบั อปุ กรณ์สาคญั นนั่ กค็ ือแวน่ ตา VR โดยผา่ นการรับรู้ของเราไม่วา่ จะ เป็นการมองเห็น เสียง การสมั ผสั หรือแมก้ ระท้งั กล่ิน และทาใหเ้ ราสามารถตอบสนองกบั ส่ิงที่จาลองน้นั ได้ เมื่อพดู ถึงเทคโนโลยี AR และ VR น้นั จะพบวา่ เทคโนโลยที ้งั 2 ตวั กค็ ือเทคโนโลยที ี่ รวมระหวา่ งโลกความจริงและโลกเสมือนไวด้ ว้ ยกนั โดย VR จะเป็นการนาเสนอประสบการณ์โลก เสมือนที่ยดึ แบบมาจากโลกแห่งความเป็นจริง ในขณะที่ AR จะนาเสนอประสบการณ์โลกเสมือนซ่ึง วางซอ้ นทบั อยบู่ นโลกแห่งความเป็นจริง ในส่วนของ VR อปุ กรณ์ใชส้ วมศีรษะ หรือเป็นแวน่ ที่เป็น กลอ้ ง VR เพื่อเช่ือมต่อผใู้ ชง้ านเขา้ กบั ความเป็นจริงเสมือนและอนุญาตใหผ้ ใู้ ชค้ วบคุมและสารวจภาพ แวดลอ้ มทีถ่ กู จาลองข้ึนใหเ้ สมือนเป็นโลกแห่งความจริง ส่วน AR จะใชใ้ นอปุ กรณ์เคล่ือนท่ี เช่น สมาร์ทโฟน แทบ็ เลต็ เพอื่ แสดงใหเ้ ห็นถึงการทบั ซอ้ นและการมีปฏิสมั พนั ธ์ระหวา่ งโลกแห่งความเป็นจริงและโลกเสมือน ท้งั น้ีในความแตกตา่ งของ AR และ VR ในการพจิ ารณาเลือกใชน้ ้นั จะพบวา่ เป็นเร่ืองของ Content และวิธีการนาเสนอ ตวั อยา่ งเช่น การสอนเหตุการณ์ประวตั ิศาสตร์ช่วงสงครามโลกคร้ังที่ 2 ครูพฒั นาโปรแกรมที่ใหเ้ ดก็ ใส่ แวน่ และเขา้ ไปเป็นเหมือนคนไทยคนหน่ึงในช่วงเหตกุ ารณ์น้นั เพอื่ เรียนรู้และทาความเขา้ ใจเหตุการณ์ คือ VR แต่ถา้ ครูถ่ายภาพพ้นื ท่ีของการเกิดเหตุการณ์ในประวตั ิศาสตร์และนานกั เรียนไปสถานท่ีจริง และใหน้ กั เรียนส่องกลอ้ งมือถือ เกิดเป็นวดิ ีโอหรือภาพเหตกุ ารณ์จริงข้ึนมา แบบน้ี เรียกวา่ AR ซ่ึง

เทคโนโลยที ้งั สองแบบน้ีมีส่วนสาคญั ท่ีทาใหน้ กั เรียนสนุกกบั การเรียนรู้ สามารถเห็นภาพจริงหรือ เหตุการณ์จริงตามเน้ือหาท่ีเกี่ยวขอ้ ง ในส่วนของการพฒั นาเทคโนโลยี AR โดยภาพเสมือนจริงท่ี ปรากฏข้ึนจะมีปฏิสมั พนั ธ์กบั ผใู้ ชไ้ ดท้ นั ที ท้งั ในลกั ษณะที่เป็นภาพน่ิง สามมิติ ภาพเคล่ือนไหว หรือ อาจจะเป็นสื่อท่ีมีเสียงประกอบ ข้ึนอยกู่ บั การออกแบบส่ือแตล่ ะรูปแบบวา่ ใหอ้ อกมาแบบใด โดย กระบวนการภายในของเทคโนโลยเี สมือนจริงประกอบดว้ ย 3 กระบวนการ ไดแ้ ก่ 1. การวิเคราะห์ภาพ (Image Analysis) เป็นข้นั ตอนการคน้ หา Marker จาก ภาพ ที่ไดจ้ ากกลอ้ งแลว้ สืบคน้ จากฐานขอ้ มลู (Marker Database) ท่ีมีการเกบ็ ขอ้ มลู ขนาดและ รูปแบบของ Marker เพ่อื นามาวิเคราะหร์ ูปแบบของ Marker การ วิเคราะหภ์ าพสามารถแบง่ ได้ เป็น 2 ประเภท ไดแ้ ก่ 1.1 Marker Based AR เป็นการวิเคราะหภ์ าพโดยอาศยั Marker (วตั ถุ สัญลกั ษณ์) เป็นหลกั ในการทางาน 1.2 Marker-less Based AR เป็นการวเิ คราะห์ภาพที่ใชค้ ุณลกั ษณะต่าง ๆ ที่อยใู่ นภาพ (Natural Features) มาทาการวิเคราะห์เพือ่ คานวณหาค่าตาแหน่งเชิง 3 มิติ (3D Pose) เพอื่ นาไปใชใ้ นงาน 2. การคานวณหาคา่ ตาแหน่งเชิง 3 มิติ (Pose Estimation) ของ Marker เทียบ กบั กลอ้ ง 3. กระบวนการสร้างภาพสองมิติจากโมเดลสามมิติ (3D Rendering) เป็นการเพมิ่ ขอ้ มูลเขา้ ไปในภาพ โดยใชค้ า่ ตาแหน่งเชิง 3 มิติ ท่ีคานวณไดจ้ นไดภ้ าพเสมือนจริง องค์ประกอบของ AR 1. AR Code หรือตวั Marker ใชใ้ นการกาหนดตาแหน่งของวตั ถุ 2. Eye หรือกลอ้ งวิดีโอ กลอ้ งเวบ็ แคม กลอ้ งโทรศพั ทม์ ือถือหรือตวั จบั Sensor อื่น ๆ ใชม้ องตาแหน่งของ AR Code แลว้ ส่งขอ้ มลู เขา้ AR Engine 3. AR Engine เป็นตวั ส่งขอ้ มลู ท่ีอ่านไดผ้ า่ นเขา้ ซอฟตแ์ วร์หรือส่วนประมวลผลเพอื่ แสดงเป็ นภาพต่อไป 4. Display หรือจอแสดงผลเพ่อื ใหเ้ ห็นผลขอ้ มลู ท่ี AR Engine ส่งมาใหใ้ น รูปแบบของภาพหรือ วิดีโอ หรืออีกวธิ ีหน่ึงเราสามารถรวมกลอ้ ง AR Engine และจอภาพเขา้ ดว้ ยกนั ในอุปกรณ์เดียว เช่น โทรศพั ทม์ ือถือหรืออ่ืน ๆ

ประเภทของ AR

สาหรับในส่วนของเทคโนโลยี VR น้นั เป็นการจาลองสภาพแวดลอ้ มจริงเขา้ ไปใหเ้ สมือน จริง โดยผา่ นการรับรู้จากการมองเห็น เสียง สัมผสั แมก้ ระท้งั กลิ่น โดยจะตดั ขาดเราออกจาก สภาพแวดลอ้ มปัจจุบนั เพอื่ เขา้ ไปสู่ภาพที่จาลองข้ึนมา ตวั อยา่ ง เช่น การจาลองสถานท่ี Google Street View , การจาลองสถานการณ์การฝึกบินในเครื่องบิน เป็นตน้ ท้งั น้ีในทางานปฏิบตั ิแลว้ เป็นเร่ืองยากมากที่จะสร้างประสบการณ์ความเป็นจริงเสมือนที่เหมือนจริงมาก ๆ เนื่องจากขอ้ จากดั ทาง เทคนิคกาลงั การประมวลผลและความละเอียดของภาพ อยา่ งไรกต็ ามขอ้ จากดั ดงั กล่าวมีแนวโนม้ ท่ีจะแกไ้ ขไดใ้ นอนาคตเน่ืองจากเทคโนโลยี การ สื่อสารภาพและขอ้ มูล รวมถึงกาลงั ของหน่วยประมวลผลที่ในปัจจุบนั มกี ารพฒั นาข้ึนอยา่ งรวดเร็วและมี ประสิทธิภาพ ท้งั น้ีการทางานของเทคโนโลยี VR น้นั จะเร่ิมข้ึนเมื่อเราสวมจอภาพศีรษะซ่ึง ประกอบดว้ ยจอ มอนิเตอร์เลก็ ๆ จอมอนิเตอร์จะเติมเตม็ การเห็นท้งั หมดดว้ ยภาพในหอ้ งในลกั ษณะภาพ 3 มิติ ซ่ึงภาพน้ีถูกสร้างข้ึนมาดว้ ยคอมพิวเตอร์ที่เช่ือมตอ่ กบั จอภาพสวมศีรษะดว้ ยสายเคเบิล วงจรไฟฟ้ า และซอฟแวร์จะจดั การใหเ้ กิดภาพในจอมอนิเตอร์อยา่ งเหมาะสมท่ีสุด โดยการสร้างภาพลวงตาในขณะที่ เรามองดูรอบ ๆ ตวั ภาพท่ีมองเห็นภายในกระจกจะเลื่อนเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนท่ีลวงตาไดส้ ร้างข้ึนนน่ั คือการที่เรา เคล่ือนที่ไปในขณะที่โลกเสมือนจริงน้นั นิ่งอยกู่ บั ท่ี เราตอ้ งสร้างความสัมพนั ธร์ ะหวา่ ง ศีรษะของเรากบั โลกภายนอกสาหรับความเป็นจริงเสมือนเพือ่ ลอกเลียนการปรากฏข้นึ ในเน้ือท่ีวา่ ง เสมือนน้นั ภาพที่มองเห็นผา่ นทางจอภาพสวมศีรษะเป็นภาพในเวลาจริง โดยคอมพิวเตอร์กราฟิ กซ่ึง หมายถึงจะตอ้ งใชค้ อมพวิ เตอร์ท่ีมีเน้ือท่ีบนั ทึกและหน่วยความจาขนาดใหญซ่ ่ึงมีราคาสูงมากใน เทคโนโลยคี วามเป็นจริงเสมือนคอมพิวเตอร์จะสร้างภาพเหตุการณ์จานวน 30 คร้ังตอ่ วินาที ให้ ปรากฏข้ึนตอ่ หนา้ เราโดยปรับใหเ้ หมาะสมกบั ตาแหน่งศีรษะในทนั ทีทาใหค้ อมพิวเตอร์สร้างภาพลวงตา วา่ เรากาลงั เคล่ือนไหวโดยรอบอยภู่ ายในโลกภายนอกที่หยดุ นิ่งในเวลาน้นั เทคโนโลยี AR / VR กบั จุดเปล่ียนทางการศึกษาไทย สาหรับในส่วนของการพดู ถึงความสาคญั ของ AR เราจะเห็นวา่ ดว้ ยตวั เทคโนโลยนี ้นั สามารถสร้างความเป็นรูปธรรมใหก้ บั เน้ือหาบางอยา่ งที่มีความซบั ซอ้ นและจบั ตอ้ งไดร้ วมถึงเป็น เทคโนโลยที ี่ช่วยสร้างสรรค์ ความสนใจในการเรียนรู้ไดอ้ ยา่ งมาก ดงั น้นั ถา้ พดู ถึงผลกระทบของเทรนด์ AR ที่มีผลตอ่ การจดั การศึกษาไทยสามารถแจกแจงรายละเอียด 1. การทาใหก้ ารเรียนรู้กลายเป็นสิ่งท่ีน่าสนใจมากข้ึนสาหรับนกั เรียน โดยท่ีผา่ นมามีการท ดลองที่โรงเรียน ใน Los Angeles ในรายวชิ าดาราศาสตร์ซ่ึงมีการใหเ้ ดก็ นกั เรียน ไดเ้ ขา้ ถึง

ตวั AR ในหอ้ งเรียนลกั ษณะที่คุณครูสอนเกี่ยวกบั เร่ืองของระบบสุริยะจกั รวาลและรายละเอียดขอ้ มลู ของดวงดาวตา่ ง ๆ ซ่ึงพบวา่ เดก็ ๆ ใหค้ วามสนใจกนั มาก 2. ในเน้ือหาบางเร่ืองมนั มีความยากเกินกวา่ ที่จะทาความเขา้ ใจหรือบางคร้ังมีความซบั ซอ้ น มากกวา่ ทีจ่ ะถ่ายทอดหรือนาเสนอออกมาในแบบ textbook ซ่ึง AR จะเขา้ มาช่วยในการทาให้ เน้ือหาที่มนั มีความซบั ซอ้ นมาก ๆ เกิดมาเป็นภาพที่เขา้ ใจไดง้ ่ายมากข้ึน 3. การเรียนรู้กลายเป็นส่ิงที่สามารถเขา้ ถึงไดท้ วั่ โลก เช่น BBC ไดม้ ีการสร้าง mobile Application สาหรับผใู้ ชท้ วั่ โลกใหส้ ามารถเขา้ ไปเรียนรู้เก่ียวกบั อวยั วะในร่างกายท่ี เรียกวา่ Human body: Secrets of Your Life Revealed ที่มีการสร้างภาพ 3 มิติของอวยั วะ ในร่างกายเราข้ึนมาไมว่ า่ จะเป็นตบั หวั ใจ หรือสมองเพอื่ ใหเ้ ราสามารถเรียนรู้ในส่วนต่าง ๆ ของอวยั วะ เหล่าน้นั ในเชิงภาพได้ 4. สุดทา้ ยถา้ เราพดู ถึงการจดั การศึกษาในเชิงปฏิบตั ิการซ่ึงปลดั ตอ้ งการสภาพจริงสภาพทาง กายภาพและอุปกรณ์ทางการเรียนรู้ที่ครอบคลุมและอาจจะมีความเฉพาะเจาะจงซ่ึงบางคร้ังมนั อาจจะมี ราคาท่ีสูงและส่งออกมานาไปใชไ้ ดย้ าก เช่น เรากาลงั พดู ถึงการจดั การศึกษาในเชิงวิชาชีพเฉพาะอยา่ ง หมอ หรือการทหาร การฝึ กออกรบท่ีมนั อาจจาเป็นจะตอ้ งใชอ้ ุปกรณ์หรือเคร่ืองมือราคาสูงมากช่วยใน การเรียนรู้แตถ่ า้ เกิดเรามีในส่วนของ Application AR หรือ VR กจ็ ะสามารถจาลอง สถานการณ์การผา่ ตดั การออกรบ การตอ่ สู้ การขบั เครื่องบิน หรือแมก้ ระทง่ั การตดั สิน ใจในสถานการณ์ น้นั ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพมากข้ึน โดยสรุปถา้ ต่อไปในการจดั การศึกษาเราสามารถมีเทคโนโลยี AR/VR มาช่วยในการจดั การศึกษามากข้ึนกค็ งจะทาใหผ้ เู้ รียนมีความสนุกและอยากมีส่วนร่วมในกิจกรรมการเรียนรู้ รวมท้งั เกิด การเรียนรู้ผา่ นประสบการณ์เสมือนจริงไดม้ ากข้ึน อนั จะนาไปสู่การตอกย้าวา่ หอ้ งเรียนน้นั ไม่ใช่พ้ืนที่ท่ี น่าเบ่ืออีกตอ่ ไป