Tài liệu Báo cáo đồ án thư viện doc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN: CHUYỂN ĐỀ ĐỒ HỌA ỨNG DỤNG III. Tạo mô hình nhân vật 3 A. LÝ THUYẾT POLYGON 3 B. Tạo cơ thể 7 C. Tạo khung xương 8 D. Tạo áo quần 9 IV. Tạo chuyển động 11 A. Tạo chuyển động cho khung xương 11  Kỹ thuật IK (Inverse Kinematics) 11 B. Gán khung xương vào cơ thể 12 Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng 0112144_0112026_0112279 C. Export, import trang phục và hoàn chỉnh nhân vật 12 1. Export trang phục 12  Cách export áo 12  Cách export quần 12 2. Import và điều khiển mẫu áo 13  Mở tập tin chứa mô hình đã tạo chuyển động 13  Import áo 13  Định vị trí cho mẫu áo 13  Tạo đối tượng collision 14  Giả lập 14 3. Import và điều khiển mẫu quần 14  Import và định vị mẫu quần 14  Tạo đối tượng collision cho mẫu quần 15  Giả lập 15 4. Điều khiển các solver 16  Di chuyển solver của mẫu quần đến mẫu áo 16 5. Tạo lưới 16  Thêm lưới cho mẫu quần 16 6. Điều chỉnh lại trang phục 17  Điều chỉnh lại mẫu áo 17  Tiến hành simulation cho một loạt chuyển động 17  Thêm lưới cho mẫu quần 17 7. Lưu trạng thái khởi tạo cho trang phục 18  Lưu trạng thái khởi tạo cho mẫu áo và quần 18  Tiến hành simulation cho chuyển động đi bộ 19 V. Hoạt cảnh và ánh sáng. 19 A. Giới thiệu rendering. 19 1. Quan sát kết quả render. 19 2. Điểm quyết định thực hiện render thành công. 19 B. Các loại rendering: 20 1. Render phần mềm: 20 2. Render phần cứng 21 3. Render dạng vector: 21 4. Cách chọn loại render: 22 C. Camera 22 1. Nhìn cảnh thông qua camera và thực hiện render qua camera. 22 2. Các loại camera 22 3. Hiệu ứng mờ đần do di chuyển và độ sâu của vùng quan sát 23 4. Canh các đối tượng trong khung nhìn camera. 24 5. Tạo và sử dụng camera. 26 D. Chiếu sáng (lighting): 28 1. Các khái niệm trong chiếu sáng: 28 2. Các loại nguồn sáng trực tiếp: 30 3. Chiếu sáng toàn cục và hiện tượng caustisc 32 E. Đánh bóng bề mặt 33 1. Các khái niệm: 33 2. Shading networks: 34 3. Các loại vật liệu: 36 4. Các loại Texture: 37 5. Áp texture và định vị texture. 39 F. Thêm âm thanh vào hoạt cảnh. 41 III. Tạo mô hình nhân vật A. LÝ THUYẾT POLYGON Tạo và chỉnh sửa polygons: - Nhân vật thực chất được tạo nên bởi sự nối ghép có quy tắc của nhiều Poligon. Thực chất poligon là những hình toán học với nhiều góc ,cạnh khác nhau.Nhưng ứng dụng chủ yếu chỉ là các hình tam giác và hình vuông trong việc tạo hình 1 nhân vật (còn được gọi là mô hình lưới 3 và lưới 4 ). - Trong maya có những công cụ để tạo sẵn các poligon chuẩn : Create /Poligon Primitive và nhấp chọn những hình thích hợp với các thông số về chiều cao(heigh),bán kính(radus)…phù hợp.hoặc có thể tạo các poligon với những hình theo ý muốn :Poligon/create poligon tool,nhấp chuột vẻ từng đỉnh của poligon muốn tạo,nhấn Enter để hoàn tất việc tạo hình . - Tạo hình không gian :chọn mặt cần đẩy ,Edit polygons/Extrude face ,kéo chuột đẩy hình theo các chiều khác nhau với tỉ lệ và số mặt mong muốn ,có thể làm bằng tay hoặc nhập vào thông số trong Property Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng 0112144_0112026_0112279 - Đẩy mặt :Edit polygon/poke face ,công cụ này sẽ đẩy một mặt phẳng tạo thành một hình chóp gồm nhiều mặt phẳng ở cạnh bên ,bằng cách đẩy tại tâm của hình . • - Làm mịn:công cụ này sẽ tự động đẻo gọt những phần nhô cao,những phần sắc nhọn ,việc làm này sẽ tạo ra nhiều mặt đối với vật được làm mịn .Chọn phần cần làm mịn ,Polygon/smooth hay Polygon/smooth proxy.chức năng sau cùng này sẽ tạo ra hình 2 biến thể hình làm mịn - Vạt mặt : chức năng vạt mặt gần giống như chức năng làm mịn nhưng việc vạt mặt sẽ tạo ra ít mặt hơn và vẫn duy trì độ sắc nhọn của vật thể. .Chọn mặt cần vạt Edit polygons/Bevel ,có thể sữa lại thông số offset để thay đổi độ vạt mặt - Trám lỗ hổng :chọn tất cả các mặt xung quoanh ,Edit Polygons/fill hole, chức năng này sẽ tạo ra một mặt phẳng dựa vào các mặt xung quanh tại vị trí chỗ hổng - Bỏ mặt : Edit polygon /extract ,dùng chuột để lấy mặt cần lấy ra - Lật mặt : Edit polygon / normal/conform - - Ánh xạ :Polygon/mirror ,tạo ra một ánh xạ vật thể theo hướng chọn - Chuyển đổi 1 NURBS sang polygon : Modify /convert / NURBS to polygons Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng 0112144_0112026_0112279 - Chia mặt : Có thể dùng một trong các công cụ sau để chia hoặc cắt mặt: -Edit polygons/split polygon tool:công cụ này có thể được dùng để chia một mặt thành nhiều mặt theo ý muốn bằng cách sử dụng chuột click vào vị trí muốn chia trước khi chia (1 mặt ) sau khi chia (4mặt ) -Edit polygons/cut face tool : sẽ cắt ngang hình theo một chiều nào đó Nối : - chọn các hình cần nối , polygon /combine -> chức năng này dùng để nối các bộ phận riêng lẽ của cơ thể lại với nhau - có thể nối bằng cách nhập các điểm : Edit polygon/merge vertices ,đây là một chức năng khá mạnh khi tạo hình và chỉnh sửa hình dựa vào những đỉnh của những mặt trước khi trôn sau khi trộn - ngoài ra có thể dùng các chức năng sau để nối : Edit polygon/collapse hoặc Edit polygon /normals/conform để nối hình mà không bị vụn ô - có thể nối theo thuật toán boolean : Polygon /booleans B. Tạo cơ thể - tạo thân thể :dùng các hình lập phương cơ bản ,kết hợp với các công cụ đẩy ,tỉ lệ, chia mặt,nối mặt … (các công cụ cơ bản trình bày ờ phần lí thuyết )để tạo ra mô hình cơ thể như ý muốn Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng 0112144_0112026_0112279 - tạo mặt : dùng công cụ đẻo các mô hình NURBS bằng công cụ Edit NURBS/ sculpt surface tools .Trong tạo mặt cần chú ý là cách làm tăng số isoparamatric rồi đẻo ,cách này sẽ tăng độ nét cho gương mặt C. Tạo khung xương - trước khi tạo khung xương cho cơ thể thì phải có mô hình da của cơ thể để dựa vào đó mà có tỉ lệ xương và vị trí xương cho thích hợp với từng nhân vật. Chọn công cụ để tạo xương : Skeleton/joint tool ,trên thanh công cụ bên phải màn hình sẽ hiện lên biểu tượng xương,hãy click vào và tạo như tạo polygons,hãy canh vị từng vị trí thích hợp - chỉnh kich cỡ xương : Windows/setting/references > reference ,chọn size cho phù hợp ,thường cỡ khoảng 0.5 là đủ lớn - chỉnh lại phần trăm hiển thị xương cho thích hợp : display/joint size /chọn cỡ - xương(joint chains) = khớp xương (joint)+ đoạn xương (bone) - khớp xương gồm 3 loại sau : ball joint ->là khớp co thể quay 3 hướng, hinge joint ->là khớp chỉ có thể quay 1 hướng duy nhất ,khớp cuối cùng là universal -> có thể quay được cả 2 hướng - gắn xương con vào xương cha ( ví dụ như nối khớp cột sống với xương cánh tay,hoặc xương cột sống với xương chân ) : Chọn đoạn xương con,+(shift)chọn tiếp đoạn xương cha , Skeleton / connection joint ->nhấn connect - sau khi đã gắn xương ,chọn đoạn xương con muốn ánh xạ (như xương cánh tay và xương chân ) ,Skeleton /mirror ,chọn trục đối xứng thích hợp ->nhấn miror.chức năng này vừa tạo ra đoạn xương ánh xạ ,vừa gắn nó vào đoạn xương cha như là đoạn xương con trước đã làm - Khi tạo xương cho nhân vật việc chọn vị trí đặt xương là r ất quan trọng ,nếu đặt sại vị trí ,khung xương sẽ không đỡ nổi phần da thịt và chuyển động của nhân vật trông rất kì dị - Có thể xem lại sơ đồ xương vừa tạo trong : window/hypergraph D. Tạo áo quần Nguyên liệu cơ bản ban đầu để tạo thành áo quần là các đường thẳng dạng curve tuơng tự như đường cắt áo quần ,gồm 2 mảnh chính nằm trên hai mặt phẳng trước và sau nhân vật (chú ý là các đường curve thuộc từng mảnh phải nằm trong cùng 1 mặt phẳng và phải tạo thành hình khép kín ) . Sau khi tạo xong các đường curve có hình như bên dưới Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng 0112144_0112026_0112279 - May áo quần : gồm các bước : + tạo khung panel từ các đường curve ( cloth / create panel ),mỗi khung sẽ có 1 kí hieu là + tạo lưới cho panel ( cloth / create garment ) + may áo quần (cloth / create seam ) ,may tất cả những vị trí cần ghép mảnh lại + rủ áo quần [...]... o Khúc xa toàn phần: bề mặt khúc xạ ánh sáng cùng một góc với góc của ánh sáng tới bề mặt c) Chiếu sáng trực tiếp và chiếu sáng không trực tiếp: - Chiếu sáng gián tiếp (chiếu sáng toàn cục): o Ánh sánh không trực tiếp là ánh sáng phản xạ Chiếu sáng toàn cục tương xứng với truyền ánh sáng không trực tiếp trong thực tế o Với chiếu sáng toàn cục, sự góp phần của ánh sáng trong phạm vi xung quanh từ các... tại đáy của cánh cửa có thể làm cho ánh sáng tràn vào phòng Bức tường trắng phản xạ ánh sáng từ nguồn sáng đến các đối tượng khác tròng phòng Nước có thể truyền ánh sáng từ mặt nước lên sàn nhà - Chiếu sáng trực tiếp( các nguồn sáng) Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng o Chiếu sáng trực tiếp chỉ khi ánh sáng được phát ra trưc tiếp từ nguồn sáng o Ánh sáng trực tiếp được phát ra trực tiếp từ nguồn sáng và truyền... điểm được chiếu sáng o Ví dụ: Nguồn sáng spot chiếu sáng vào diễn viên trên sàn diễn Ánh sáng mặt trời chiếu sáng trực tiếp vào bãi tắm nắng o Với việc chiếu sáng trực tiếp chỉ mỗi khi thêm vào một nguồn sáng mới thì được tính toán trên toàn bộ các ánh sáng bổ sung đến một điểm được chiếu sáng o 2 Các loại nguồn sáng trực tiếp: a) Các nguồn sáng trực tiếp: - Maya có một số các nguồn sáng cho phép bạn... 0112144_0112026_0112279 - Hấp thụ ánh sáng: Ánh sáng dừng lại tại một đối tượng và không gây khúc xạ, phản xạ Các đối tựơng xuất hiện bóng tối hoặc mờ đục - Phản xạ trên bề mặt trơn Ánh sáng phát ra từ bề mặt của vật liệu với một góc bằng góc mà sóng ánh sáng tới - Phản xạ chia ra làm 3 loại: o Phản xạ phân tán (Diffuse reflection): bề mặt phân tán phản xạ ánh sáng với nhiều góc khác nhau Phản xạ phân tán cho ra nhiều... tượng tương tác với ánh sáng Khi sóng ánh sáng gặp đối tượng thì đối tượng có thể khúc xạ, phản xạ, hoặc hấp thụ ánh sáng Tất cả các đối tượng đều cá một mức độ phản xạ và hấp thụ ánh sáng - Chú ý: Trong thế giới thực ánh sáng có thể được truyền ra bởi một đối tượng Điều đó có nghĩa là ánh sáng truyền qua một đối tượng mà không ảnh hưởng gì (ví vụ x-ray) Tuy nhiên các kiểu nguồn sáng không thấy được... ít ánh sáng) Participating media là hiện tượng chiếu sáng không trực tiếp, ở đó ánh sáng tương tác với một phần nhỏ không gian bề mặt hơn là toàn bộ không gian hơn bề mặt Trong Maya các phonton tương tác với hiệu ứng ánh sáng trong không gian (các hiệu ứng này tham gia vào quá trình truyền ánh sáng bằng cách hấp thụ một ít ánh sáng) Ví dụ Participating media là các tia sáng trong vùng mù của luồng sáng... xạ ánh sáng phân tán o Phản xạ hào quang toả ra ( Glossy reflection): các bề mặt hào quang là các bề mặt phản xạ với nhiều bề mặt nhỏ ghép nhau tạo thành các góc Các bề mặt nhỏ phản xạ ánh sáng không chỉ phân tán mà còn phản ( tại các góc ánh sáng gần như là truyền phản xạ) làm cho bề mặt xuất hiện hào quang o Phản x ạ toàn phần: bề mặ phản xạ toàn phần phản xạ ánh sáng một góc bằng với góc ánh sáng... Chiếu sáng (lighting): 1 Các khái niệm trong chiếu sáng: a) Chiếu sáng và chiếu bóng: Trong thế giới thực, khi ánh sáng chiếu lên một bề mặt Phần bề mặt gặp ánh sáng sẽ được chiếu sáng, phần bề mặt quay lưng lại với nguồn sáng sẽ bị tối Nếu một đối tượng được đặt giữa nguồn sáng và một đối tượng thứ hai thì đối tượng thứ nhất sẽ đổ bóng lên đối tượng thứ 2 b) Hấp thụ, phản xạ, khúc xạ ánh sáng - Màu... cường độ sáng theo khoảng cách - Trong thực tế độ sáng củ nguồn sáng mạnh nhất tại nguồn sáng và giãm dẩn khi xa nguồn sáng Trong Maya thì giãm cường độ sáng xảy ra nếu thuộc tính decay được chọn Tuy nhiên màu của nguồn sáng vẫn giữ nguyên không bị thay đổi theo khoảng cách - Trong thực tế độ sáng củ nguồn sáng mạnh nhất tại nguồn sáng và giãm dẩn khi xa nguồn sáng Trong Maya thì giãm cường độ sáng xảy... để tính toán sự thêm vào của các nguồn sáng và giá trị màu tại một điểm trên đối tượng mà đối tượng đó không trưc tiếp được chiếu sáng ( nghĩa là những điểm không nhận được ánh sáng trực tiếp từ nguồn sáng) o Chiếu sáng toàn cục khi ánh sáng bị phản xạ hoặc truyền qua đối tượng đục ( trong suốt hoặc bán trong suốt) đến vùng giới hạn của đối tượng hoặc phát ra từ đối tượng khác o Ví dụ Ánh sáng truyền . của rendering bắt đầu với shading(độ sáng, vẽ bề mặt), texturing(gán vật liệu) lên đối tượng và lighting(chiếu ánh sáng)của toàn bộ khung cảnh, nhưng quá. camera. 26 D. Chiếu sáng (lighting): 28 1. Các khái niệm trong chiếu sáng: 28 2. Các loại nguồn sáng trực tiếp: 30 3. Chiếu sáng toàn cục và hiện tượng