การประยุกต์ใช้อากาศยานไร้คนขับ เพื่อการจัดทำฐานข้อมูลแบบจำลอง 3 มิติ ในงานสถาปัตยกรรม กรณีศึกษา อาคาร 3 และอาคาร 22 กลุ่มวิชาสถาปัตยกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา
The application of Unmanned Aerial Vehicle For creating 3D model database in Architecture Case study : Building 3 and Building 22, Architecture Program Rajamangala University of Technology Isan Nakhon Ratchasima
อลงกรณ์ ถนิมกาญจน์
อาจารย์ประจำสาขาวิชาสถาปตยกรรม คณะศิลปกรรมและออกแบบอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา
สายชล ครอบกลาง
อาจารย์ประจำสาขาวิชาสถาปตยกรรม คณะศิลปกรรมและออกแบบอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา
จิรศักดิ์ มากกลาง
อาจารย์ประจำสาขาวิชาสถาปตยกรรม คณะศิลปกรรมและออกแบบอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา
บทคัดย่อ
ในบทความนี้ ผู้เขียนนำเสนอขั้นตอน และวิธีการเก็บข้อมูลสภาพปัจจุบันของอาคารด้วยอากาศยานไร้คนขับ (UAV) โดยมีกรณีศึกษาคือ อาคาร 22 และอาคาร 3 กลุ่มวิชาสถาปัตยกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา เพื่อเก็บเป็นฐานข้อมูลแบบจำลอง 3 มิติ นำไปสู่การวางแผนพัฒนาด้านกายภาพของอาคาร ด้วยการวางแผนการบินแบบอิสระ (free flight) ร่วมกับการวางแผนการบินล่วงหน้าด้วยคำสั่ง way point ในแอปพลิเคชั่น Litchi โดยผลการศึกษาสามารถถ่ายภาพได้ทั้งหมด 256 ภาพ เวลาบินรวม 15 นาที ความหนาแน่นของ point cloud อยู่ที่ระดับดีที่สุด จากการจับคู่ภาพขั้นตํ่าต่อจุด 3 มิติ อยู่ที่ 3 ภาพ ค่าเฉลี่ยความหนาแน่นของจุด 3 มิติ ต่อลูกบาศก์เมตร คือ 483.96 จุด จากจำนวนจุด 3 มิติ ทั้งหมด 10,899,260 จุด ซึ่งเป็นค่าที่ยอมรับได้ ผลการศึกษาสามารถนำข้อมูล point cloud ไปทำงานร่วมกับโปรแกรมทางด้าน 3 มิติ ได้อย่างหลากหลาย เช่น โปรแกรม AutoCad โปรแกรม Autodesk Recap หรือ Autodesk Revit เพื่อใช้วางแผนสร้างแนวทางในการออกแบบปรับปรุงอาคารในส่วนต่างๆ เช่น คำนวนพื้นที่กรอบอาคาร การออกแบบหน้ากากเพื่อบังแดด (facade) ได้อย่างแม่นยำ หรือใช้สำหรับงานรังวัดอาคารในส่วนที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้ เป็นต้น นอกจากนั้นผลของการศึกษายังพบว่า รายละเอียดของภาพถ่ายที่ได้นั้นยังมีบางจุดของอาคาร โดยเฉพาะบริเวณที่มีต้นไม้ปกคลุมอยู่จำนวนมาก อาจได้ข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์เท่าที่ควร ผู้ศึกษาจึงเสนอแนะว่าควรมีการถ่ายภาพภาคพื้นดินในส่วนที่อากาศยานฯ ไม่สามารถบินเข้าไปถ่ายภาพได้ ร่วมกับการถ่ายภาพทางอากาศ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
คำสำคัญ: อากาศยานไร้คนขับ/ ฐานข้อมูลแบบจำลอง 3 มิติ
Abstract
This article presents procedures and methods for collecting current conditions of buildings with Unmanned Aerial Vehicles (UAV) using Building 22 and Building 3 in the Architecture Program, Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima as the case study location to store 3D model databases leading to the planning of the physical development of the building with free flight planning together with planning the way point flight in Litchi application. The results of the study showed that the total number of images taken was 256, with the total flight time of 15 minutes. The density of the point cloud was at the best level from images taken. The minimum matching image per 3D point were 3 images. The average density of 3D points per cubic meter was 483.96 points out of the total number of 3D points of 10,899,260 points, which were acceptable values. The study results suggest that point cloud data can be used to work with a variety of 3D programs such as Auto Cad, Autodesk Recap, or Autodesk Revit, to plan, build, and design guidelines for building improvements in various parts, such as to provide a more precise calculation of the area of the building frame or the design of facade, or use for building surveyors in areas where humans cannot access, etc. In addition, the study also found that the details of the photos of some buildings, especially in areas with a lot of trees, are not as complete as it should have been. The study, therefore, suggests that ground photographs should be taken in areas that the aircraft cannot access and can be combined with aerial photography to obtain more complete data.
Keywords: Unmanned Aerial Vehicle / 3D model database
References
[1] จิรศักดิ์ มากกลาง, “การอนุรักษ์ผังบริเวณและอาคารยุคโมเดิร์น : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน”, ในการประชุมวิชาการระดับชาติ “วลัยลักษณ์วิจัย” ครั้งที่ 10, 2561, หน้า 1-7.
[2] จเร วิฒทยากร และคณะฯ, “วารสาร วิทยาลัยเทคนิคภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 2511”, นครราชสีมา, โรงพิมพ์เลิศศิลป์, 2511.
[3] ธราวุฒิ บัญเหลือ, “การประยุกต์ใช้เครื่องบินบังคับอัตโนมัติเพื่อสร้างฐานข้อมูลแบบจำลองสารสนเทศอาคารสำหรับงานสถาปัตยกรรมผังเมือง กรณีศึกษา อ.ธาตุพนม จ.นครพนม”, วารสารวิชาการ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ สจล, 2561, หน้า 137-148.
[4] ประสิทธิ์ โตโพธิ์กลาง และคณะฯ, “วารสาร 30 ปี แห่งการสถาปนา วิทยาลัยเทคโนโลยีและอาชีวศึกษา วิทยาเขต เทคนิคภาคตะวันออกเฉียงเหนือ”, บริษัท ลิฟวิง 4242667, 2529.
[5] ไพฑูรย์ เวศสุวรรณ์ และคณะฯ, “วารสาร 4 ทศวรรษ สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ นครราชสีมา”, อมรินทร์พริ๊นติ้ง แอนด์ พับลิชชิ่ง, 2539.
[6] อภินันท์ สีม่วงงาม, “เทคนิคการใช้ sUAV ในการเก็บข้อมูลเพื่อการวางแผนและผังพัฒนาพื้นที่ กรณีศึกษา ถนนจอมพล จังหวัดนครราชสีมา”, วารสาร มทร.อีสาน, 2560, หน้า 25 – 39.