ในปัจจุบัน เทคโนโลยีมีความสามารถที่สูงขึ้นเป็นอย่างมาก และเข้ามามีส่วนร่วมในการพัฒนาความเป็นอยู่ของมนุษย์ในหลายๆ ด้าน รวมถึงด้านการแพทย์ และด้วยความก้าวหน้านี้ แม้แต่เทคโนโลยีสื่อที่ผลิตขึ้นมาเพื่อความบันเทิงอย่าง “วิดีโอเกม” ในปัจจุบัน ก็สามารถพัฒนาเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่สามารถสร้างแรงจูงใจในการ “กายภาพบำบัด” ได้เช่นเดียวกัน และวิดีโอเกมนั้นคือ “แอปพลิเคชันเชิงโต้ตอบที่ควบคุมด้วยการเคลื่อนไหวผ่านระบบกล้องเพื่อพัฒนาทักษะการประสานระหว่างการเคลื่อนไหวของมือ และการมองเห็นในกิจกรรมบำบัด (Computer Vision Based Interactive Application to Improve Eye-hand Coordination Skill in Occupational Therapy)” หรือเรียกสั้นๆ ว่า “Funny CV”
Funny CV เป็นผลงานจากวิชา Senior Project ของศิษย์เก่ารุ่นที่ 17 หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (ICT หลักสูตรนานาชาติ) ประกอบไปด้วย นายพันธกร สถาปนาสกุล นายอัครพงศ์ สิริเลิศสุนทร และ นายดลวรรธน์ ศาศวัตเตชะ โดยมี รองศาสตราจารย์ ดร.วรพันธ์ คู่สกุลนิรันดร์ ประธานหลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ และหัวหน้ากลุ่มวิจัย Machine Vision and Information Transfer Lab (MVIT) ซึ่งมีความถนัดทางด้าน Computer Vision และ Image and Video Processing เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาในการทำวิดีโอเกมครั้งนี้
“จุดเริ่มต้นคือน้องๆ นักศึกษา ได้พบเด็กที่พิการทางด้านการเคลื่อนไหวจากคลินิกด้านกายภาพบำบัดของเพื่อนๆ เขา ซึ่งภายในคลินิกนั้น นักศึกษาได้พบกับเด็กที่มีความพิการทางด้านสมอง และมีความบกพร่องต่อการเคลื่อนไหว ซึ่งเด็กเหล่านี้ต้องมีการทำกิจกรรมบำบัดและกายภาพบำบัดตลอดชีวิต เพื่อรักษาสมรรถภาพที่เขามีอยู่ หากหยุดทำจะทำให้สมรรถภาพทางด้านการเคลื่อนไหวของเขาลดลง ซึ่งน้องๆ เขาก็เห็นว่าสามารถไปประยุกต์กับความถนัดทางด้าน Computer Vision และ Image and Video Processing ของอาจารย์ได้ โจทย์แรกที่อาจารย์สั่งคือการให้เขาไปดูที่คลินิกกายภาพบำบัด ว่ากิจกรรมทางด้านกายภาพบำบัดมันมีอะไรที่เขาสามารถมาต่อยอดได้บ้าง เช่น การเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อมัดเล็ก กล้ามเนื้อมัดใหญ่ การเคลื่อนไหวร่างกาย และน้องๆ เขาก็ได้มาหนึ่งหัวข้อ นั่นคือ “Eye-hands coordinate” รองศาสตราจารย์ ดร.วรพันธ์ คู่สกุลนิรันดร์ ได้เล่าถึงจุดเริ่มต้นของการศึกษาในครั้งนี้
Eyes-hands coordinate เป็นรูปแบบหนึ่งของการรักษาที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการประสานงานระหว่างตาและมือ ทักษะนี้มีความสำคัญต่อกิจกรรมต่างๆ เช่น การเขียน และการเคลื่อนไหวในชีวิตประจำวัน โดยการรักษาในปัจจุบันคือการให้เด็กถือดินสอแล้วก็วาดเส้นตามเส้นของเขาวงกต ซึ่งเป็นรูปแบบกิจกรรมที่ดึงดูดความสนใจได้เพียงระดับหนึ่งเท่านั้น เพราะเด็กก็จะได้ทำแค่บนกระดาษ และต้องมีการกระตุ้นจากผู้ปกครอง และนักกายภาพบำบัดตลอดเวลา ทั้งยังไม่สามารถเก็บข้อมูลเชิงสถิติที่เป็นข้อมูลเชิงลึก (Depth information) ของกระบวนการบำบัดได้ เพราะฉะนั้น โจทย์ของโครงงานนี้คือการศึกษาว่าเราจะสามารถเปลี่ยนจากการวาดในกระดาษมาเป็นวิดีโอเกมได้อย่างไร
“วิดีโอเกมอันนี้เราจะให้เด็กเขาทำท่าจับปากกา แต่เราไม่ได้ตรวจจับการเคลื่อนไหวของปากกานะ เราตรวจจับที่มือของเด็ก เขาก็จะยืนหน้ากล้อง แล้วเขาก็จะเลือกด่านที่จะเล่น จากนั้น เขาก็จะมองแล้วก็วาด เราจะตรวจจับที่โครงกระดูกของเด็ก ได้แก่ หัว มือ และข้อมือ แต่เราจะติดตามเฉพาะบริเวณมือ เมื่อได้วิดีโอมาแล้ว เราก็เอาไปเข้ากระบวนการ Image and Video Processing เพื่อระบุว่ามือของน้องอยู่ตรงไหน จุดของนิ้วอยู่ตรงไหน จากนั้นก็ใช้จุดตรงนี้ เป็นตัวควบคุมในการลากเส้นบนเกม ซึ่งจะคล้ายๆ ที่เขาเรียกว่า Webcam Game คือจะใช้กล้องเป็นตัวควบคุม (Controller) ในการดูการเคลื่อนไหวของร่างกาย อย่างเช่น การที่น้องเขาเปิดภาพถัดไป ซึ่งจริงๆ ปากการในมือน้องนี่ไม่มีผลเลยนะ แต่เราแค่จะให้เขาฝึกกล้ามเนื้อมัดเล็กไปด้วย”
ทั้งนี้ ในการพัฒนาโครงงานนี้ให้ออกมาสมบูรณ์ กลุ่มผู้ศึกษาได้นำเครื่องมือทางด้าน Games Development ต่างๆ มาประยุกต์ใช้เพื่อช่วยสร้างความสนุก ความท้าทาย การโต้ตอบต่างๆ การออกแบบภาพ สี เสียง ของวิดีโอเกมนี้ให้เหมาะสมกับการเรียนรู้ของเด็ก
“ด่านต่างๆ ออกแบบมาเพื่อให้เด็กได้เล่นในมุมที่แตกต่างมากขึ้น เช่น ลากนิ้วเพื่อไปกินผลไม้ในด่าน หรือเลเวล (Level) ที่สูงขึ้นก็จะเป็นด่านควบคุมแพนด้าให้หลบไม้ไผ่ ซึ่งก็จะมีแบบนี้ทั้งหมด 6 ด่าน ซึ่งด่านที่ยากขึ้นพวกนี้ ทำให้เขาสนุก เพราะมันมีภาพที่มีเสียง และมีความท้าทายในการที่จะเก็บคะแนนให้ได้มากขึ้น มันคือรูปแบบและประโยชน์ของเกม แต่ทั้งนี้ ในระหว่างที่น้องเล่น เราจะมีการเก็บข้อมูลว่ามือเขานิ่งแค่ไหน มีการเก็บข้อมูลการเลื่อนของมือ (Scrolling) ว่าไปโดนขอบกี่ครั้ง และหักคะแนนน ดังนั้น เราก็จะได้ข้อมูลการเคลื่อนที่ของเด็กมากกว่าการเขียนบนกระดาษ”
นอกจากเครื่องมือทาง Games Development แล้ว อีกหนึ่งสิ่งที่เป็นส่วนสำคัญของ Funny CV คือการใช้ Webcam Controller มาใช้เป็นเครื่องมือในการช่วยตรวจจับ และเก็บข้อมูลการเรียนรู้ของเด็ก เนื่องจากการใช้ปากกา เมาส์ หรือคีย์บอร์ด อาจไม่สามารถแสดงผลการเคลื่อนไหวในขณะนั้นของเด็กได้อย่างแม่นยำ
“Webcam Controller คือการที่เราใช้กล้อง 1 ตัว จะเป็นกล้องอะไรก็ได้ที่มาจากคอมพิวเตอร์ เช่น กล้อง Webcam ถ่ายไปที่ผู้เล่น เมื่อได้วิดีโอมา จะเข้าสู่กระบวนการในการประมวล Image and Video Processing เพื่อสกัด (extract) ข้อมูลตำแหน่งมือของเด็ก การสกัดนี้ทำให้เราได้ข้อมูลออกมาเป็นตำแหน่ง X กับ Y มาหนึ่งตำแหน่ง สมมุติว่าอยู่ที่ตำแหน่ง 10, 28 จากนั้นเราก็ติดตามการเคลื่อนไหวที่มือในจังหวะถัดไป ข้อมูลตำแหน่งชุดถัดไปก็เปลี่ยนขึ้นมาเป็น 10, 39 ซึ่งการติดตามข้อมูลจากแกน X, Y แบบนี้ ทำให้เราได้ข้อมูลการเคลื่อนไหวทั้งระยะทางแล้วก็ทิศทาง ซึ่งสามารถแปรผลนำไปแปลงเป็นข้อมูลการเคลื่อนไหวของตัวละครที่อยู่ในวิดีโอเกม และข้อมูลการเคลื่อนไหวนี้ เรานำไปใช้สำหรับการจำลอง (mimic) ให้สอดคล้องกับกิจกรรมบำบัดปกติของน้องอีกด้วย”
สุดท้ายนี้ รศ.ดร.วรพันธ์ คู่สกุลนิรันดร์ ยังได้ทิ้งท้ายเกี่ยวกับการศึกษาทางด้าน Computer Vision และการต่อยอดในอนาคตของงานชิ้นนี้ ไว้ว่า
“ในตอนนี้ เทคโนโลยีมีหลากหลายมากทั้ง AI, Machine Learning, Computer Vision ซึ่งกลายมาเป็นเครื่องมือในการแก้ไขปัญหาของหลากหลายศาสตร์ในปัจจุบัน เช่น ใช้ในการตรวจจับความปกติภายในร่างกายของเรา อาทิ การ X-Ray, CT Scan, Magnetic Resonance Imaging (MRI) ดังนั้น หากจะให้เปรียบเทียบแล้ว Computer Vision ก็คืออะไรก็ตามที่มนุษย์สามารถตัดสินได้ด้วยการมองดูภาพหรือวิดีโอ Computer Vision ก็สามารถทำสิ่งเดียวกันได้ อาทิ รังสีแพทย์ ดูว่าเป็นมะเร็งก็สามารถดูผ่าน CT Scan อันนี้ Computer Vison ก็ทำได้ หรือการ Biometrics การที่อาจารย์จำคนได้ผ่านใบหน้า Computer Vison ก็ทำได้เช่นเดียวกัน และเมื่อมองย้อนกลับมาที่โครงงาน Funny CV นี้ เราอาจจะพบว่าการนำ Computer Vison มันไม่ได้จำกัดอยู่แค่การทำ Webcam Game หรือว่า Rehab Game แต่ว่าศาสตร์อื่นๆ อะไรก็ตามที่สามารถดำเนินการ สามารถตัดสินใจ หรือแปรผลได้ด้วยการดูผ่านรูปหรือวิดีโอ ดูผ่านการมองเห็น อะไรพวกนี้ มีโอกาสที่ Computer Vision จะสามารถเข้าไปช่วยดำเนินการอัตโนมัติได้ แต่ทั้งนี้ ปัจจัยความสำเร็จคือเราต้องมีชุดข้อมูลที่จะใช้ในการพัฒนาเพียงพอ และมีแบบให้ Machine Learning สามารถเรียนรู้ได้อีกด้วย”
Funny CV เป็นผลงานที่ได้รับรางวัลประดิษฐ์คิดค้น ระดับประกาศเกียรติคุณ ในสาขาเทคโนโลยีสารสนเทศและนิเทศศาสตร์ ในการประกาศผลรางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปีงบประมาณ 2567 จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ซึ่งประกาศผลเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม 2566 ที่ผ่านมา อีกด้วย