Google Earth ถ่ายภาพ 3 มิติสวย ๆ ได้อย่างไร ? ต้องผ่านขั้นตอน หรือ กระบวนการอะไรมาบ้าง ?

Google Earth ถ่ายภาพ 3 มิติสวย ๆ ได้อย่างไร ?
ต้องผ่านขั้นตอน หรือ กระบวนการอะไรมาบ้าง ?

บางคนอาจเคยใช้ กูเกิลเอิร์ธ (Google Earth) ในการค้นหาหลังคาบ้านตัวเองหรือสถานที่ต่าง ๆ หรือบางคนก็อาจจะไม่เคย แต่กว่าจะเป็น Google Earth ที่มีทั้งความสวยงามและความละเอียดของข้อมูล ทีมงานต้องเก็บภาพอย่างไร ? มีขั้นตอนอะไรบ้างที่ทำให้ภาพจาก Google Earth สวยงามและข้อมูลถูกต้อง ครบถ้วน ขอบอกว่าเบื้องหลังการสร้างแผนที่บน Google Earth มีความน่าสนใจไม่น้อยเลยทีเดียว ลองเลือกสารบัญเนื้อหาด้านล่างนี้ แล้วอ่านกันเลย

Google Earth คืออะไร ?

กูเกิลเอิร์ธ (Google Earth) คือ ซอฟต์แวร์สำหรับดูข้อมูลแผนที่โลก ลักษณะภูมิประเทศ ผังเมือง เขตแดนและอื่น ๆ ผ่านเว็บไซต์และแอปพลิเคชันบนมือถือ ที่พัฒนาโดย Google ที่เปิดให้บริการมาตั้งแต่เดือนมิถุนายน ปี ค.ศ. 2001 (พ.ศ. 2544)

โดยการแสดงผลของ Google Earth นั้น จะมีให้เลือกทั้งแบบ 2 มิติ (2D View) และ 3 มิติ (3D View) โดยมีจุดเด่นที่หน้าแรกของ Google Earth นั้นจะเป็นลูกโลก 3 มิติดูสวยงาม

สำหรับวิธีการใช้งานก็ง่าย ๆ เพียงเลื่อนซ้าย-ขวาไปมา ซูมเข้า-ออกเพื่อเจาะจงพื้นที่เฉพาะจุด หรือพิมพ์ชื่อประเทศ เมือง สถานที่ที่ต้องการเพื่อค้นหา

ตัวอย่างการใช้งาน Google Earth ทั้งแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ

Google Earth แตกต่างจาก Google Maps ยังไง ?

ถึงแม้ว่า Google Earth และ Google Maps จะมีไว้เช็คสภาพพื้นที่ ภูมิประเทศเหมือน ๆ กัน แต่ Google Earth จะเน้นการแสดงผลภาพพื้นผิวโลก สถานที่ในแต่ละพื้นที่และการเปลี่ยนแปลง ณ พื้นที่นั้น ๆ มากกว่า ส่วน Google Maps มีจุดประสงค์หลักสำหรับนำทางในขณะเดินทาง เช็คสภาพการจราจรแบบเรียลไทม์  แม้จะแสดงผลคล้ายกัน แต่จุดประสงค์ที่ใช้นั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

ประโยชน์ของ Google Earth

นอกจาก Google Earth จะมีไว้สำรวจสถานที่แบบไม่ต้องออกจากบ้านแล้ว ยังมีประโยชน์ในการศึกษาวิจัย การทำงานด้านภูมิศาสตร์ สำรวจภูมิประเทศในด้านต่าง ๆ ไม่ต้องดาวน์โหลดข้อมูลจำนวนมาก เพราะ Google Earth แสดงข้อมูลครบถ้วนผ่านเบราว์เซอร์ เข้าไปสืบค้นได้ทุกเวลา นอกจากนี้ เว็บไซต์บางแห่งใช้ข้อมูลแผนที่ดาวเทียมจาก Google Earth เป็นหลัก เช่น เว็บไซต์ ClimateEngine.org เป็นต้น

Google Earth ถ่ายภาพ ได้อย่างไร ?

แต่กว่าจะเป็นภาพสวย ๆ บน Google Earth นั้นก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย เพราะต้องแสดงภาพทุกระยะด้วยมุมมองจากนอกโลก แล้วซูมเข้ามาใกล้เรื่อย ๆ เพื่อให้เห็นลักษณะของทวีป ประเทศ ตัวเมือง รวมถึงรายละเอียดแบบครบถ้วน ไม่ว่าจะเป็นภูเขา มหาสมุทร ป่าไม้ ถนน ตึก ฯลฯ จึงทำให้ต้องใช้อุปกรณ์และเทกนิกการถ่ายภาพที่ช่วยให้บันทึกภาพให้ได้มากที่สุด

โดยวิธีการถ่ายภาพเพื่อนำไปประกอบเป็น Google Earth แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

1. การถ่ายภาพมุมสูง 3 มิติ จากเครื่องบิน
2. การถ่ายภาพ 2 มิติ ด้วยดาวเทียม
3. การถ่ายภาพทางอากาศจากเฮลิคอปเตอร์

โดยการถ่ายภาพทั้ง 3 แบบ มีจุดเริ่มต้นที่เหมือนกัน คือ กำหนดสถานที่ที่ต้องการเริ่มถ่ายภาพ และทำการบันทึกภาพแต่ละมุมของสถานที่ พื้นที่นั้น ๆ ให้ได้มุมมองที่หลากหลายที่สุด เช่น การถ่ายภาพดาวเทียม จะให้มุมมองของโลกจากภายนอก และภาพ 2 มิติ ในมุมมองแบบสายตานก (Bird Eye View) หรือการมองเหมือนที่นกเห็นนั่นเอง

ส่วนภาพถ่าย 3 มิติ และ ภาพถ่ายทางอากาศ ทาง Google จะให้ทีมงานขึ้นเครื่องบินไปเก็บภาพ แบบเดียวกับที่ใช้รถยนต์เก็บข้อมูลภาพสำหรับ Google Street View ลักษณะเส้นทางการบินจะเริ่มจากทิศเหนือไปทิศใต้แบบการตัดหญ้าแบบซิกแซก และช่วยให้ภาพถ่ายทุกภาพมีมุมมองที่ซ้อนกันพอดี ง่ายต่อการไปปะติดปะต่อให้เป็นภาพเดียว

ภาพจาก : https://www.youtube.com/watch?v=suo_aUTUpps

ส่วนกล้องที่ใช้บันทึกภาพถ่ายทางอากาศ มีถึง 5 ตัวด้วยกัน กล้องทุกตัวจะถูกจัดตำแหน่งให้ถ่ายภาพในมุมมองที่แตกต่าง ประกอบด้วย

• มุมมองภาพจากด้านบน (Down)
• มุมมองภาพด้านซ้าย (Left)
• มุมมองภาพด้านขวา (Right)
• มุมมองภาพด้านหน้า (Forward)
• มุมมองภาพด้านหลัง (Back)

ภาพจาก : https://www.youtube.com/watch?v=suo_aUTUpps

จากนั้น นำไฟล์ภาพที่ได้ทั้งหมดมาเข้ากระบวนการทำแผนที่จากภาพถ่ายทางอากาศ (Photogrammetry) และสร้างแบบจำลอง 3 มิติขึ้นมา แต่ก่อนที่จะสร้างภาพ 3 มิติ ภาพถูกภาพจะถูกนำไปรีทัช ลบเมฆหมอกในภาพถ่ายออก, แก้ไขสีให้สมจริงที่สุด รวมถึงการลบรถยนต์บนท้องถนนออกไป

ส่วนกระบวนการสร้างแผนที่แบบ 3 มิติ ทาง Google มีซอฟต์แวร์สำหรับประมวลผลภาพว่า ภาพไหนมีมุมมองภาพ ตำแหน่งสถานที่ที่เหมือนกัน ทับซ้อนกัน นอกจากนี้ ภาพถ่ายทุกภาพมีพิกัด GPS บันทึกไว้ ประกอบกับขณะถ่ายภาพจากบนเครื่องบิน จะมี GPS จากดาวเทียมที่ช่วยระบุตำแหน่งกล้องว่ากล้องตัวใดอยู่ที่พิกัดใด และตรวจสอบภาพถ่าย มุมมองจากกล้องแต่ละตัวได้ไม่ยาก

ภาพจาก : https://www.youtube.com/watch?v=suo_aUTUpps

และขั้นตอนต่อมาที่ยากที่สุดก็คือ การสร้างแผนที่เชิงลึก เพื่อนำภาพ 2 มิติทั้งหลายมาสร้างมุมมองความลึก ให้กลายเป็น 3 มิติ นำภาพแผนที่ทั้งหมดมาวางทับซ้อนแล้วสร้างความลึกตื้นตามข้อมูลที่ประมวลไว้ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้ ส่วนหนึ่งมาจากการวัดระยะจากกล้องบนเครื่องบิน จนถึงพื้นที่ ณ จุดนั้น ๆ ส่วนจุดที่เป็นสิ่งก่อสร้างแนวสูง จะถูกนำมาคลี่ให้แบนแล้วประกอบขึ้นมาเป็น 3 มิติ คล้ายกับการประกอบกล่อง

ซึ่งทางทีมงาน Google Earth บอกว่า จุดที่สร้างเป็น 3 มิติยากที่สุดคือ สถานที่ทางธรรมชาติ หรือสถานที่ที่มีต้นไม้หนาแน่น เนื่องจากต้นไม้มีรายละเอียดจำนวนมาก ทั้งกิ่งก้านและใบไม้ จะทำอย่างไรไม่ให้ต้นไม้กลายเป็นวัตถุอย่างอื่น เช่น อมยิ้ม แต่ทางทีมงานก็สามารถสร้างภาพ 3 มิติที่ดูดีขึ้นมาได้ เช่น อุทยานแห่งชาติโยเซมิตี (Yosemite National Park) และผลงานออกมามีรายละเอียดแม่นยำแบบของจริงมาก ๆ โดยเฉพาะรายละเอียดของโขดหินที่เป็นจุดเด่นของอุทยาน

ตัวอย่างโขดหินจากอุทยานแห่งชาติโยเซมิตีบน Google Earth ที่ให้รายละเอียดสมจริง
ภาพจาก : https://www.youtube.com/watch?v=suo_aUTUpps

Google Earth อัปเดตข้อมูลภูมิประเทศบ่อยแค่ไหน ?

ทีมงาน Google Earth ไขข้อสงสัยข้อนี้ว่า จะทำการอัปเดตแผนที่ทุก 2-3 ปี ยกเว้นเมืองหลวงสำคัญที่จะอัปเดตข้อมูลแบบปีต่อปี หรือบางเมืองที่มีประชากรหนาแน่นอาจใช้ระยะเวลาอัปเดตข้อมูลไม่เกิน 1 ปีกันเลยทีเดียว

และนอกจากนี้แล้ว ทาง Google Earth ยังมีแพลตฟอร์มย่อยอย่าง Earth Engine แหล่งรวมข้อมูลจากดาวเทียมและข้อมูลเชิงพื้นที่สำหรับเช็คอัปเดตพื้นผิวโลกในแต่ละช่วงเวลา และนี่เองที่เป็นแหล่งข้อมูลชั้นดีสำหรับนักวิจัยและอาชีพที่เกี่ยวข้อง

แน่นอนว่า Google ได้ทำการรวบรวมภาพ Photo Sphere จากผู้ใช้งาน ผู้อาศัยย่านนั้นโดยตรง เพื่อเสริมข้อมูลของพื้นที่นั้นๆ แต่คุณภาพภาพถ่ายจากผู้ใช้งานแตกต่างจากภาพถ่ายทางดาวเทียมหรือภาพถ่ายอากาศพอสมควร ถ้ารู้สึกว่าสีสันของภาพแปลก ๆ ก็อย่าตกใจไป

นอกจากนี้ Google Earth ไม่ได้แสดงข้อมูลเฉพาะพื้นที่ทวีป ประเทศ เมืองด้วยนะ แต่ยังจัดการชุดข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่ค้นหาง่าย ไม่น่าเบื่อ เช่น ลำดับการเกิดคลื่นยักษ์สึนามิจากทั่วโลก การเปลี่ยนแปลงของป่าไม้ ธารน้ำแข็งทั่วโลกในรูปแบบ Timelapse นอกจากนี้ ยังมีเกม Quiz ให้ลับสมอง ประลองความรู้เกี่ยวกับสถานที่ต่าง ๆ สิ่งแวดล้อมทั่วโลกอีกด้วย