XR คืออะไร ? รู้จักเทคโนโลยี Extended Reality คำกลางของโลกเสมือนจริง

เทคโนโลยี Extended Reality คืออะไร ?

หากย้อนอดีตกลับไปสมัย 20 ปีก่อน แนวคิดในการสัมผัสประสบการณ์ดิจิทัลในรูปแบบที่มันถูกหลอมรวมเข้ากับสภาพแวดล้อมในโลกความเป็นจริงนั้น มันเป็นเหมือนเรื่องราวใน หนังภาพยนตร์แนว Sci-Fi เท่านั้น ด้วยข้อจำกัดด้านเทคโนโลยี, ราคาที่สูงลิ่ว บวกกับการใช้งานที่ซับซ้อน และไม่เป็นมิตรต่อผู้ใช้

แต่ในปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีมันมาไวกว่าที่คิด เราสามารถดูวิดีโอแบบ 360 องศา บน YouTube, มีแอปกล้องมากมายที่ใช้ฟิลเตอร์แบบ AR, สมาร์ทโฟนสามารถใช้เป็นอุปกรณ์เล่น Virtual Reality (VR) ได้, จอแสดงผล VR แบบสวมศีรษะ (Virtual Reality-Head-Mounted Display - VR-HMD) มีราคาไม่แพง คนธรรมดาทั่วไปไม่ต้องเป็นเศรษฐี ก็สามารถหาซื้อมาเล่นได้

จากการที่ขอบเขตของเทคโนโลยีมีวิวัฒนาการการขยายตัวกว้างขึ้น เส้นแบ่งระหว่างโลกความเป็นจริง และโลกดิจิทัลมีความบางลงมากขึ้นเรื่อย ๆ หนึ่งในการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นคือการถือกำเนิดของ "Extended Reality (XR)" แนวคิดสุดล้ำที่เกิดจากการรวมเทคโนโลยี Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) และ Mixed Reality (MR) เข้าไว้ด้วยกัน

ว่าแต่ เทคโนโลยี Extended Reality (XR) คืออะไร ? เราจะมาแนะนำให้คุณผู้อ่านได้เข้าใจมันมากขึ้นในบทความนี้

เทคโนโลยี XR คืออะไร ? (What is Extended Reality ?)

คำว่า "Extended Reality (XR)" นั้นจัดว่าเป็น "Umbrella Term" (ภาษาไทยไม่มีคำนี้ ถ้าจะแปลตรงตัวว่า "วาระร่ม" ก็กระไรอยู่) ซึ่งหมายถึงคำที่มีความหมายถึงสิ่งต่าง ๆ ที่มีลักษณะคล้าย หรืออยู่ในกลุ่มเดียวกัน หรือถ้าใช้ศัพท์ทางคณิตศาสตร์ก็อาจจะบอกว่ามันเป็น Power Set ที่ประกอบไปด้วย Subset คือ Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) และ Mixed Reality (MR) นั่นเอง

โดย "X" ที่อยู่ใน "XR" นั้น ถือเป็นตัวแปร ซึ่งจะเป็นตัวอักษรอะไรก็ได้ ตอนนี้ X อาจจะแทนค่าได้เพียง AR, VR หรือ MR แต่ในอนาคตอาจจะมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ นอกเหนือจากนี้เกิดขึ้นอีก 

ดังนั้น นิยามของคำว่า "Extended Reality (XR)" จึงไม่ได้มีความหมายเจาะจงถึงเทคโนโลยีตัวใดตัวหนึ่งอย่างเจาะจง ไม่เกี่ยวว่ามันเป็นเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้ว หรือที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ไม่ว่ามันจะถูกเรียกว่าอะไรก็ตาม แต่ถ้ามันมีคุณสมบัติในการผสาน, แทรกแซง หรือเปลี่ยนโลกจริง และโลกเสมือนได้ มันก็จะถูกจัดหมวดหมู่เป็น XR ด้วยเช่นกัน

ประเภทของ เทคโนโลยี XR (Types of Extended Reality)

อย่างที่อธิบายไปในหัวข้อที่แล้วว่า เทคโนโลยี Extended Reality (XR) มันเป็น Umbrella Term ของเทคโนโลยีใด ๆ ก็ตามที่สามารถแสดงเนื้อหาที่มีการผสมผสานเนื้อหาดิจิทัล กับโลกจริงเข้าด้วยกันได้ ซึ่งในปัจจุบันนี้ ก็จะมีอยู่ 3 ชนิด ดังต่อไปนี้

ภาพจาก : https://www.optiproerp.com/blog/what-is-extended-reality-in-manufacturing/

Virtual Reality (VR)

สำหรับ Virtual Reality (VR) ก็จัดเป็นรูปแบบหนึ่งของ Extended Reality (XR) ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด โดยผู้ใช้งานจะสวมใส่อุปกรณ์ VR Headset ที่มีเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว มีจอแสดงผลกราฟิกสภาพแวดล้อมเสมือน สามารถควบคุม หรือตอบโต้กับวัตถุต่าง ๆ ที่ปรากฏในหน้าจอได้

การแสดงผลภาพที่ผู้ใช้มองเห็น จะใช้หลักการ Stereo 3D ด้วยการแสดงผลภาพเดียวกัน แต่มุมมองภาพแตกต่างกันบนหน้าจอที่แยกสำหรับดวงตาข้างซ้าย และข้างขวา หลอกสมองให้มองเห็นภาพที่มี "ความลึก" และเพื่อเพิ่มความสมจริง จึงมักมีการนำ Spatial Audio ระบบจำลองเสียงรอบทิศทางมาใช้ด้วย ในส่วนของการควบคุมก็จะมีคอนโทรลเลอร์ หรือเซ็นเซอร์จับความเคลื่อนไหวของร่างกายด้วย

ภาพจาก : https://www.researchgate.net/figure/Principles-of-stereoscopic-3D-a-Binocular-views-b-Three-types-of-horizontal_fig1_262985667

Augmented Reality (AR)

สำหรับ เทคโนโลยี Augmented Reality (AR) จะเป็นการแสดงเนื้อหาดิจิทัล ซ้อนทับลงบนสภาพแวดล้อมในโลกจริง ทำให้ประสบการณ์ของผู้ใช้ถูกปรุงแต่งให้การรับรู้ต่างไปจากเดิม ตามปกติแล้ว ในการใช้งานเทคโนโลยีนี้ จะนิยมใช้งานผ่านสมาร์ทโฟน, แท็บเล็ต หรือแว่นตา โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะใช้กล้องในการเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อมรอบตัวของผู้ใช้งาน ทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์ Gyroscopes และ Accelerometers เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาใช้ระบุพิกัดในการเรนเดอร์กราฟิก ที่ปรับมุมมองตามการหันของกล้องได้

ซึ่งผู้ใช้สามารถตอบโต้กับวัตถุเสมือนเหล่านั้นได้ผ่านหน้าจอสัมผัส, ท่าทาง หรือคำสั่งเสียงได้ด้วย

ภาพจาก : https://www.engadget.com/2019-03-19-angry-birds-ar-iphone-ipad.html

Mixed Reality (MR)

สำหรับ Mixed Reality (MR) เป็นเทคโนโลยีแบบผสม ที่เกิดจากการรวมเทคโนโลยี Virtual Reality (VR) และ Augmented Reality (AR) เข้าด้วยกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือ ผู้ใช้สามารถตอบโต้กับวัตถุเสมือนในโลกเสมือนได้ โดยที่สามารถโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมจริงไปได้ด้วย ในเวลาเดียวกัน

เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ถูกต่อยอดขึ้นมา หลักการทำงานของ Mixed Reality (MR) จึงไม่แตกต่างจาก Virtual Reality (VR) และ Augmented Reality (AR) มันต้องใช้กล้อง, เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และหน้าจอ ในการทำงานเหมือนกัน

เทคโนโลยี XR ทำงานอย่างไร ? (How does Extended Reality work ?)

Extended Reality (XR) อาศัยเทคโนโลยีขั้นสูงที่ซับซ้อนในการผสมผสานโลกจริง และเนื้อหาดิจิทัลให้กลมกลืนกันได้อย่างแนบเนียน เพื่อมอบประสบการณ์ที่สมจริงให้กับผู้ใช้งาน โดยมันต้องอาศัยองค์ประกอบที่สำคัญอยู่ 3 อย่าง ดังต่อไปนี้

ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

XR hardware ประกอบไปด้วยอุปกรณ์อย่างเช่น ชุดหูฟัง (Headset), แว่นตาอัจฉริยะ, เซ็นเซอร์, กล้อง และอุปกรณ์ตอบโต้แบบสัมผัส โดยตัว Headset ก็จะทำหน้าที่ในการแสดงผลภาพ และระบบเสียง ส่วนกล้อง และเซ็นเซอร์จะใช้ในการตรวจจับความเคลื่อนไหว เพื่อให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบ กับโลกเสมือนได้แบบเรียลไทม์

ซอฟต์แวร์ (Software)

XR software มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้าง และเรนเดอร์เนื้อหาดิจิทัลที่ผู้ใช้มองเห็น โดยตัวเนื้อหาอาจจะถูกสร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ทั้งหมด (VR) หรือจะเป็นการซ้อนทับบางส่วนเข้าไปในโลกจริง (AR) ก็ได้ ซึ่งก็จะมีแพลตฟอร์มสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชัน XR ที่ถูกออกแบบขึ้นมาโดยเฉพาะ

เทคนิคการปฏิสัมพันธ์ (Interaction techniques)

การโต้ตอบกับเนื้อหาในสภาพแวดล้อมของ Extended Reality ไม่ว่าจะเป็น VR หรือ AR ก็ตาม สามารถทำได้หลายวิธี ไม่ว่าจะใช้การเคลื่อนไหวของร่างกาย, คำสั่งเสียง, คอนโทรลเลอร์ ฯลฯ โดยสามารถออกแบบให้ควบคุมด้วยวิธีการใด วิธีการหนึ่ง หรือใช้ทุกอย่างร่วมกันเลยก็ได้

ภาพจาก : https://www.researchgate.net/figure/Major-Components-of-an-Extended-Reality-System-24_fig2_364971773

เมื่อรวมทั้ง 3 องค์ประกอบนี้เข้าด้วยกันแล้ว ทำให้ Extended Reality (XR) สามารถประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายไม่ว่าจะเป็นการศึกษา, การฝึกฝน, ความบันเทิง, การออกแบบ ฯลฯ

ประวัติความเป็นมา ของเทคโนโลยี XR (History of Extended Reality)

ในการมองย้อนกลับไปว่า เทคโนโลยี Extended Reality (XR) ในปัจจุบันมาไกลขนาดไหน ? ก็คงต้องพิจารณาจากจุดเริ่มต้นของเทคโนโลยี Virtual Reality (VR) กันก่อน

การพัฒนาเทคโนโลยี VR นั้นได้ถูกเริ่มต้นจากการที่ รัฐบาลที่ต้องการพัฒนาระบบช่วยฝึกฝนการขับเครื่องบินให้กับทหารในกองทัพ รวมถึงอุตสาหกรรมด้านพลังงาน และยานยนต์ เป็นกลุ่มแรก ๆ ที่บุกเบิกเทคโนโลยีนี้

แต่ด้วยข้อจำกัดของเทคโนโลยีในยุคนั้น ที่พลังในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ ยังไม่ทรงพลังเหมือนกับในปัจจุบันนี้ การคำนวณเพื่อจำลองสถานการณ์ และเรนเดอร์ VR ได้ต้องใช้เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่โต นอกจากนี้ ยังต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ ,ภาคจ่ายไฟกำลังสูง, หน้าจอความละเอียดสูง, VR CAVEs (ห้องว่างที่ติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการทำงานของสภาพแวดล้อมแบบ VR)

ด้วยเหตุนี้เทคโนโลยี VR อยู่ในสถานการณ์ที่บุคคลธรรมดาไม่สามารถเอื้อมถึงเป็นเวลาหลายปี แม้แต่ระบบที่มี VR ขนาดเล็ก ก็ยังมีใช้งานแค่ในสถาบันวิจัยขนาดใหญ่ หรือบางมหาวิทยาลัยเท่านั้น

จนกระทั่ง เกิดความเปลี่ยนแปลงเมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วนี่เอง การมาของ Oculus Rift ในปี ค.ศ. 2012 (พ.ศ. 2555) และ HTC Vive กับ OpenVR SDK ที่เปิดตัวในปี ค.ศ. 2015 (พ.ศ. 2558) มันเป็นช่วงเวลาที่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลก็แรงพอที่จะแสดงผลลัพธ์ จากเทคโนโลยี VR ได้แล้ว และตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในการเข้าถึงก็มีราคาลดต่ำลงมาอยู่ในระดับที่ไม่ต้องรวยล้นฟ้าก็สามารถจับต้องได้ (ถึงจะราคาไม่ถูกเท่าในปัจจุบันนี้ก็ตาม)

นี่เป็นจุดที่เปลี่ยนที่ทำให้ทุกคนที่สนใจสามารถสัมผัสกับ ประสบการณ์เทคโนโลยี VR ได้ เมื่อมีผู้ใช้จำนวนมากขึ้น การเติบโตของเทคโนโลยีจึงถูกกระตุ้นให้รุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว

ในปัจจุบันนี้ มีอุปกรณ์ VR ที่ทำงานได้แบบเดี่ยว ๆ (Standalone) สามารถใช้งานได้ทุกที่ โดยไม่ต้องพึ่งพาสมาร์ทโฟน หรือคอมพิวเตอร์ ทำให้การใช้งานสะดวกขึ้นเป็นอย่างมาก มีการใช้งานอย่างแพร่หลายโดยทั่วไป

อนาคตของ เทคโนโลยี XR (Future of Extended Reality)

ในตอนนี้ เทคโนโลยี Extended Reality (XR) ก็ยังได้รับการพัฒนาไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง การประยุกต์ใช้งาน และผลกระทบที่มีต่อสังคมมีแนวโน้มเติบโตขึ้นอย่างทวีคูณ ซึ่งเป็นผลจากการที่ตัวอุปกรณ์สามารถเข้าถึงได้ง่ายกว่าเดิม และการใช้งานก็เป็นมิตรกับผู้ใช้มากกว่าเดิม จากเหตุผลดังกล่าว จึงมีแนวโน้มว่า เทคโนโลยี XR ก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวัน เราจะใช้งานมันเหมือนกับที่เราใช้สมาร์ทโฟนในทุกวันนี้ หากโลกไปถึงจุดนั้นเมื่อไหร่ ? มันจะปฏิวัติการรับรู้ และการโต้ตอบกับโลกรอบตัวเราให้ต่างไปจากตอนนี้อย่างสิ้นเชิง

ถ้าจะขมวดคำตอบให้สั้นลง เทคโนโลยี XR จะเข้ามาเปลี่ยนแปลงวิธีการที่เรารับรู้เนื้อหาดิจิทัล จากเดิมที่เราดูผ่านหน้าจอเพียงอย่างเดียว ซึ่งหน้าจอเป็นอุปสรรคที่ทำให้เราตระหนักรู้ว่า สิ่งที่กำลังดูอยู่เป็นเนื้อหาดิจิทัล แต่ด้วยเทคโนโลยี เนื้อหาดิจิทัลจะถูกเรนเดอร์สอกแทรกเข้ามาในโลกจริงอย่างแนบเนียน

แม้ในความเป็นจริง เราก็มองผ่านหน้าจออยู่ดี แต่ด้วยการออกแบบหน้าจอแสดงผลที่ไม่ว่าจะเป็นหน้าจอที่ประกบกับดวงตาของเราไปเลย หรือการฉายภาพสะท้อนไปยังเลนส์ที่เราสามารถมองทะลุได้ ประสบการณ์ที่ผู้ใช้ได้รับจึงแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง หากเคยภาพยนตร์เรื่อง Iron Man มาก่อน หากอยากมี JARVIS เป็นของตนเอง ในอนาคตอันใกล้นี้ คุณน่าจะสัมผัสมันอย่างแน่นอน