เปลี่ยน Azure Kinect (V2) เป็นเครื่องสแกน 3 มิติ: วิธีสแกนคนไปทำโมเดล 3D Printing

การจัดวางกล้อง Azure Kinect DK บนขาตั้ง tripod อย่างมั่นคง เพื่อเตรียมถ่ายภาพสแกนบุคคล 3 มิติ

คุณเคยอยากมีโมเดล 3 มิติของตัวเอง ของลูกรัก หรือสัตว์เลี้ยงตัวโปรด เพื่อนำไปทำเป็นฟิกเกอร์เก็บไว้เป็นที่ระลึกไหม? ในอดีต การจะทำแบบนี้ได้คุณต้องมีทักษะการปั้นโมเดล (Sculpting) ขั้นเทพ หรือไม่ก็ต้องซื้อเครื่อง 3D Scanner อุตสาหกรรมราคาหลักแสนบาท

แต่ด้วยเทคโนโลยีของ Azure Kinect DK (หรือที่หลายคนเรียกว่า V2) อุปกรณ์ที่คุณอาจจะมีวางอยู่บนโต๊ะตัวนี้ สามารถแปลงร่างเป็น เครื่องสแกน 3 มิติ (3D Scanner) ประสิทธิภาพสูงได้! ด้วยความละเอียดของกล้อง Depth และ RGB ระดับเทพ ทำให้คุณสามารถจับภาพคนหรือวัตถุ แล้วแปลงเป็นไฟล์ Digital เพื่อส่งเข้าเครื่อง 3D Printer ได้ในราคาที่ประหยัดกว่ากันหลายเท่าตัว

วันนี้เราจะพาไปดูขั้นตอนการแปลง Azure Kinect ให้เป็นสตูดิโอสแกน 3 มิติขนาดย่อมกันครับ

ทำไม Azure Kinect ถึงเหมาะกับการทำ 3D Scan?

หลายคนอาจสงสัยว่า “ใช้มือถือถ่ายก็ได้ไหม?” หรือ “ใช้ Kinect รุ่นเก่า (Xbox 360) ได้หรือเปล่า?” คำตอบคือ ได้ แต่คุณภาพ ต่างกันฟ้ากับเหว ครับ

  1. Texture คมชัดสมจริง: Azure Kinect มาพร้อมกล้อง RGB ความละเอียด 12 Megapixel (รุ่นเก่ามีความละเอียดต่ำมาก) ทำให้สีผิวและลวดลายบนเสื้อผ้าที่สแกนออกมามีความคมชัด นำไปทำโมเดลสี (Full Color 3D Print) ได้เลย

  2. Geometry แม่นยำ: ด้วยเซนเซอร์ ToF (Time-of-Flight) ความละเอียด 1MP ทำให้จับความตื้นลึกหนาบางของรอยยับเสื้อผ้า หรือโครงหน้าได้ดีกว่าเทคโนโลยี Stereo Vision ของกล้องทั่วไป

  3. จัดการ Noise ได้ดี: ในการสแกน 3 มิติ สัญญาณรบกวนคือศัตรูตัวฉกาจ แต่ Azure Kinect มีความเสถียรสูง ทำให้ไฟล์โมเดลที่ได้ (Mesh) เรียบเนียน ลดภาระงานแต่งไฟล์ทีหลัง

อุปกรณ์ที่ต้องเตรียม (Checklist)

ก่อนเริ่มลงมือ ตรวจสอบอุปกรณ์กันหน่อยครับ:

  1. Azure Kinect DK: พระเอกของเรา

  2. PC/Laptop สเปคแรง: การสแกน 3 มิติใช้ทรัพยากรเครื่องสูง แนะนำให้มีการ์ดจอ NVIDIA (GTX 1070 ขึ้นไป) และ RAM 16GB เป็นอย่างต่ำ

  3. แป้นหมุน (Turntable):

    • สำหรับสแกนวัตถุ: ใช้แป้นหมุนสินค้าทั่วไป

    • สำหรับสแกนคน: ใช้เก้าอี้หมุน หรือแป้นหมุนขนาดใหญ่ที่คนยืนได้ (หรือจะใช้วิธีให้คนถือกล้องเดินวนรอบตัวแบบนิ่งๆ ก็ได้)

  4. ไฟต่อเนื่อง (Softbox/LED): สำคัญมาก! แสงสว่างที่เพียงพอและนุ่มนวลจะช่วยให้ Texture สวยและ Depth Sensor ทำงานแม่นยำขึ้น

ซอฟต์แวร์แนะนำ (The Software)

Azure Kinect ไม่ได้มีโปรแกรมสแกนสำเร็จรูปจาก Microsoft โดยตรง แต่มี 3rd Party Software ชั้นนำที่รองรับ ได้แก่:

  • RecFusion (แนะนำ): รองรับ Azure Kinect เต็มรูปแบบ ใช้งานง่าย สามารถสแกนแบบ Real-time เห็นภาพโมเดลค่อยๆ ก่อตัวขึ้นมาทันที มีฟีเจอร์ Reconstruct และ Texture Mapping ในตัว

  • Brekel PointCloud: เน้นการจับข้อมูลแบบ Point Cloud เพื่อนำไปใช้ต่อในโปรแกรม 3D ขั้นสูง

  • Open3D (สำหรับสาย Code): ไลบรารี Python ฟรี สำหรับคนเขียนโค้ดเองได้ เพื่อดึงข้อมูล Point Cloud มาแปลงเป็น Mesh

ขั้นตอนการสแกน (Step-by-Step Guide)

ขั้นตอนที่ 1: จัดแสงและสถานที่ (Setup)

เคลียร์พื้นที่ให้โล่ง วางวัตถุหรือคนให้ห่างจากฉากหลังอย่างน้อย 1-2 เมตร เพื่อไม่ให้กล้องสับสนระหว่างตัวคนกับกำแพง จัดไฟส่องสว่างให้ทั่วถึง พยายามอย่าให้เกิดเงาตกกระทบที่รุนแรง (Hard Shadow) บนตัวแบบ

ขั้นตอนที่ 2: เริ่มการสแกน (Scanning)

หน้าจออินเทอร์เฟซซอฟต์แวร์สแกน 3 มิติ (เช่น RecFusion) แสดงภาพโมเดล Mesh ของคนกำลังก่อตัวขึ้นแบบเรียลไทม์จากข้อมูลเซนเซอร์ Azure Kinect

เปิดโปรแกรม ตั้งค่าระยะความลึก (Depth Range) ให้ครอบคลุมแค่ตัวแบบ ตัดฉากหลังทิ้ง

  • เทคนิค: ให้แบบอยู่นิ่งที่สุด แล้วค่อยๆ หมุนแป้นหมุนช้าๆ (หรือคนถือกล้องค่อยๆ เดินวน) พยายามรักษาระยะห่างให้คงที่

  • จุดปราบเซียน: ระวังส่วนที่ซ่อนเร้น เช่น ใต้คาง, รักแร้, หรือหว่างขา ต้องมั่นใจว่ากล้องมองเห็นครบทุกมุม

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบและซ่อมแซม (Processing)

เมื่อสแกนเสร็จ คุณจะได้ไฟล์โมเดลดิบ (Mesh) ซึ่งอาจจะมีรูโหว่ (Holes) บริเวณที่กล้องมองไม่เห็น เช่น กลางกระหม่อม

  • ใช้ฟีเจอร์ “Close Holes” หรือ “Watertight” ในโปรแกรมเพื่อปิดรูเหล่านี้

  • Export ไฟล์ออกมาเป็นนามสกุล .OBJ (ถ้าต้องการสี) หรือ .STL (ถ้าต้องการแค่รูปทรงไปพิมพ์สีเดียว)

ขั้นตอนที่ 4: เตรียมพิมพ์ (Slicing & Printing)

นำไฟล์ที่ได้ไปเข้าโปรแกรม Slicer (เช่น Cura หรือ PrusaSlicer)

  • Check Point: เนื่องจากไฟล์สแกนจะมีความละเอียดสูงมาก (High Polygon) อาจต้องทำการ Decimate (ลดจำนวนเหลี่ยม) ลงบ้างเล็กน้อย เพื่อให้เครื่องคอมไม่อืดเกินไปขณะ Slicing

  • ตั้งค่า Support ให้เหมาะสม เพราะโมเดลคนมักจะมีส่วนที่ยื่นออกมา (Overhang) เช่น แขน หรือจมูก

ข้อควรระวังในการสแกน (Pro Tips)

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ระดับมืออาชีพ หลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้:

  1. วัตถุสีดำสนิทหรือวัตถุสะท้อนแสง: แสงอินฟราเรดของกล้อง Depth จะถูกดูดกลืนหรือสะท้อนออกไป ทำให้ค่าความลึกเพี้ยน (แก้โดยการพ่นสเปรย์แป้งลงบนวัตถุถ้าทำได้)

  2. การเคลื่อนไหว: แบบต้องนิ่งเหมือนหิน หากขยับเพียงนิดเดียว โมเดลอาจจะเบี้ยวหรือซ้อนกันได้ (Ghosting)

  3. เส้นผม: ผมสีดำหรือผมชี้ฟูสแกนยากมาก แนะนำให้ใส่หมวก หรือใช้โปรแกรม Sculpting (เช่น Blender/ZBrush) ช่วยแต่งผมทีหลัง

ตัวอย่างผลงานฟิกเกอร์ 3D Printed Selfie ที่พิมพ์ออกมาจากไฟล์สแกน 3 มิติและลงสีเสร็จสมบูรณ์

สรุป: โอกาสทางธุรกิจจากการสแกน 3 มิติ

การเปลี่ยน Azure Kinect ให้เป็น 3D Scanner ไม่ใช่แค่เรื่องสนุกของคนรัก DIY แต่ยังต่อยอดเป็นธุรกิจได้จริง ไม่ว่าจะเป็นบริการรับสแกนคนทำของชำร่วยงานแต่งงาน, สแกนสินค้าเพื่อทำ Catalog ออนไลน์ (AR), หรือสแกนอวัยวะเพื่อทำอุปกรณ์การแพทย์เฉพาะบุคคล

หากคุณมี Azure Kinect DK อยู่ในมือ คุณมี “โรงงานผลิตข้อมูล 3 มิติ” อยู่แล้ว อยู่ที่ว่าจะเริ่มลงมือสร้างสรรค์ผลงานเมื่อไหร่

FAQ

Q: ใช้ Azure Kinect สแกนห้องทั้งห้องได้ไหม? A: ได้ครับ แต่อาจจะต้องใช้เทคนิคเดินถ่าย (Handheld mapping) และใช้คอมพิวเตอร์สเปคสูงมากในการประมวลผล Real-time

Q: ไฟล์ที่ได้เอาไปทำ Animation ต่อได้ไหม? A: ได้ครับ แต่ต้องผ่านขั้นตอนการทำ Retopology (เรียงเส้นกราฟิกใหม่) และ Rigging (ใส่กระดูก) ก่อน ถึงจะขยับท่าทางได้สวยงาม