CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH MAYA 3D Xin chúc mừng các bạn đến với thế giới đồ họa và phim qua tài liệu “ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D ” do Tủ sách STK biên soạn. Có lẽ, rất nhiều bạn còn ngỡ ngàng về chương trình này không hiểu nó làm được gì, sức mạnh nó ra sao, sử dụng có dễ dàng hay không. Điều này là tất nhiên tôi cũng như các bạn trước đây chỉ biết đến chương trình 3D Studio sau đó là 3D Studio Max và hầu như ai cũng ngán ngẩm chương trình này với những lý do chính sau : 1. Cấu hình máy yêu cầu phải mạnh. 2. Tài liệu hướng dẫn về nó nói chung còn khó có thể tự học cần phải có thầy hướng dẫn. 3. Người dùng chưa có cái nhìn về mỹ thuật cũng như chưa được trang bò kiến thức về không gian 3 chiều. Với lý do thứ nhất hầu như các chương trình 3D đầy quyền năng như Maya 3D, Softimage 3D v.v gần như không ai dám nghó tới (Ram phải tối thiểu 98 MB, card màn hình hỗ trợ 1024 x 768) ngoài ra các chương trình này đều chủ yếu chạy trên nền Windows NT và gần đây nhất là Windows 2000. Việc cài đặt chương trình trên Windows NT rất khó nên hầu như làm nản lòng với những ai muốn thử nghiệm với nó. Cài đặt không được lấy gì thử nghiệm với nó. Nhưng trong thời điểm này các yêu cầu trên đều được khắc phục, cấu hình máy bây giờ đáp ứng được dễ dàng, Việc cài đặt đã được chúng tôi nghiên cứu và trình bày rất rõ từng bước cài đặt. Với lý do thứ hai Tủ sách STK sẽ giúp các bạn thông qua các tài liệu được biên soạn rất bài bản qua các hướng dẫn từng bước, được minh họa bằng những hình ảnh cắt trực tiếp trên máy tính nên việc tự học rất thuận lợi, các bạn mặc dầu tự học nhưng giống như có người thầy bên cạnh dẫn các bạn đi. Với lý do thứ ba Tủ sách STK sẽ giúp các bạn có cái nhìn tổng thể về không gian 3 chiều cũng như về mỹ thuật qua các bài tập ứng dụng của chương trình nhằm giúp các bạn có cái nhìn tổng quát hơn về Maya 3D. ỨNG DỤNG CỦA MAYA 3D Chương trình này dùng để dựng các cảnh phim hoạt hình. Và cụ thể hơn là 1 trong những ứng dụng của nó làm đầu băng chuyên nghiệp. Trước hết, chúng tôi mời bạn làm quen với những gì có trong chương trình này, mà nhờ nó bạn có thể làm tăng thêm phần sinh động cho những cảnh phim hoạt hình. GIAO DIỆN NGƯỜI SỬ DỤNG (USER INTERFACE) Giao diện người sử dụng ( User Interface ) của Maya bao gồm một số công cụ, các trình chỉnh sửa và các nút điều khiển ( control ). Bạn có thể truy nhập những loại này bằng các trình đơn chính hoặc sử dụng các trình đơn đánh dấu cảm nhận cảnh quan ( context sensitive). Bạn cũng có thể dùng các ngăn kệ ( Shelves ) để lưu trữ các biểu tượng quan trọng hoặc các phím TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 6 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D nóng để tăng tốc công việc của bạn. Maya được thiết kế để cho bạn cấu hình giao diện người sử dụng như bạn thấy là thích hợp. Để làm việc với các đối tượng, bạn có thể nhập các trò số sử dụng phần nhập tọa độ hoặc bạn có thể sử dụng Manipulator 3D để tương tác. Các mấu Manipulator để cho bạn chỉnh sửa các đối tượng của bạn chỉ với một thao tác nhấp-rê. Giao diện người sử dụng của Maya hỗ trợ nhiều mức độ hoàn tác (undo) và tái hoạt (redo) và bao gồm hệ biến hóa rê-thả nhằm truy nhập nhiều bộ phận trong không gian làm việc. Bạn sẽ cùng chúng tôi tìm hiểu cách sử dụng nhiều thành phần giao diện người sử dụng khác nhau trong bài 1 và bài 5. 1. Làm việc trong không gian ba chiều (3D) Trong Maya, bạn sẽ xây dựng và linh hoạt hóa các đối tượng theo ba chiều. Ba chiều này được xác đònh bởi các trục cơ bản được dán nhãn X, Y và Z. Những nhãn này thay cho chiều dài (X), chiều cao (Y), và bề sâu (Z) trong cảnh phim của bạn. Những trục này được trình bày bằng màu sắc - đỏ cho trục X, xanh lục cho trục Y và xanh cho trục Z. Y X Move Rotate Scale Biến đổi điều khiển (Transform Manipulator) Z Khi đònh vò trí, đònh tỷ lệ và quay tròn các đối tượng của bạn, thì ba trục này sẽ phục vụ như những điểm tham chiếu chính của bạn. Tâm của hệ thống tọa độ được gọi là góc tọa độ (origin) và có trò số 0, 0, 0. Góc tọa độ 2. Không gian tọa độ UV (UV coordinate space) Khi bạn xây dựng các bề mặt trong Maya, chúng được tạo với chính không gian tọa độ của chúng được xác đònh bởi U theo một hướng này và V theo một hướng khác. Bạn có thể dùng những tọa độ này khi bạn đang làm việc với các đối tượng đường cong trên một bề mặt hoặc khi bạn đang bố trí các kết cấu trên một bề mặt. Một góc của bề mặt thực hiện vai trò như góc tọa độ của hệ thống và tất cả các tọa độ nằm trực tiếp trên bề mặt đó. Bạn có thể làm cho các bề mặt sống động nhằm làm việc trực tiếp trong không gian tọa độ UV . Bạn cũng sẽ gặp phải các thuộc tính U và V khi bạn đặt các kết cấu trên bề mặt. TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 7 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D 3. Màn hình (Views) Trong phần mềm Maya, bạn hình dung các cảnh phim của bạn bằng cách sử dụng các khung màn hình cho phép bạn nhìn vào thế giới ba chiều. Các màn hình phối cảnh ( Perspective ) để cho bạn xem các cảnh phim của bạn như thể bạn đang nhìn nó với chính mắt của bạn hoặc thông qua các thấu kính của máy ảnh vậy. Màn hình Orthographic song song với cảnh phim và cung cấp thêm một màn hình đối tượng. Chúng tập trung trên hai trục riêng biệt và được xem như các màn hình Top , Side và Front . Trong nhiều trường hợp, bạn sẽ cần đến nhiều màn hình nhằm giúp bạn xác đònh vò trí thích hợp cho các đối tượng. Vò trí của đối tượng trông rất rõ trong màn hình Top nhưng lại không rõ trong màn hình Side . Maya để cho bạn quan sát nhiều màn hình cùng một lúc để giúp phối hợp những gì bạn trông thấy. TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 8 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D 4. Máy quay phim (Cameras) Để đạt được một màn hình riêng biệt, bạn hãy liếc qua máy ảnh kỹ thuật số. Máy quay phim orthographic xác đònh màn hình bằng mặt phẳng song song và phương hướng trong khi máy quay phim phối cảnh sử dụng tầm nhìn ở một điểm (a look at point) và tiêu cự (focal lenght). Bạn sẽ tìm hiểu cách sử dụng các khung màn hình trong bài 1 và cách tạo và linh hoạt hóa một máy ảnh trong bài 17 và 21. 5. Mặt phẳng hình ảnh (Image Plane) Khi bạn làm việc với các máy quay phim, có thể đặt các đối tượng phông đặc biệt gọi là mặt phẳng hình ảnh trên máy quay phim. Mặt phẳng hình ảnh có thể được đặt trên máy quay phim sao cho khi bạn di chuyển máy quay phim, thì mặt phẳng vẫn đứng thẳng. Mặt phẳng hình ảnh có nhiều thuộc tính cho phép bạn di chuyển theo trong khi quay phim và đònh tỷ lệ hình ảnh. Những thuộc tính này có thể được linh hoạt hóa để thể hiện được hình thức mà mặt phẳng đang chuyển động. Bạn sẽ tìm hiểu cách sử dụng các mặt phẳng hình ảnh trong bài 14 khi bạn linh hoạt hóa một cảnh phông không gian cho cuộc giao chiến giữa các phi thuyền. ĐỒ HỌA PHỤ THUỘC (DEPENDENCY GRAPH) Cấu trúc hệ thống của Maya sử dụng một hệ biến hóa theo mẫu để cho bạn hợp nhất loại hoạt hình keyframe theo truyền thống, động hình học đảo ngược, động lực học và viết kòch bản theo cấu trúc dựa trên tiết điểm (node-based architecture), gọi là đồ họa phụ thuộc (dependency graph). Nếu bạn muốn thu gọn đồ họa này thành những yếu tố rỗng, bạn có thể mô tả nó như là những tiết điểm với các thuộc tính được nối kết vậy. Cấu trúc dựa trên tiết điểm mang đến cho Maya những tính chất theo mẫu linh hoạt. Dưới đây là một sơ đồ trình bày một đồ họa phụ thuộc của một hình cầu nguyên thể. Tiết điểm đầu vào theo thủ tục xác đònh hình dáng của hình cầu bằng cách nối kết các thuộc tính trên từng tiết điểm. 1. Tiết điểm (Nodes) Mỗi thành phần trong Maya, cho dù nó là một đường cong, bề mặt, deformer, ánh sáng, kết cấu, sự biểu diễn, một tác vụ lập mô hình hoặc một đưòng cong hoạt hình, đều được mô tả hoặc bằng một tiết điểm đơn lẻ hay một dãy tiết điểm nối kết. Tiết điểm là một loại đối tượng chung trong Maya. Những tiết điểm khác nhau được thiết kế với các thuộc tính riêng biệt sao cho tiết điểm đó có thể hoàn thành một công việc TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 9 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D riêng. Các tiết điểm xác đònh tất cả các loại đối tượng trong Maya bao gồm môn hình học, việc tạo bóng, và chiếu sáng. Dưới đây là ba loại tiết điểm điển hình khi chúng xuất hiện trên một hình cầu nguyên thể. 1. Tiết điểm biến đổi (Transform node) Các tiết điểm biến đổi chứa thông tin bố trí cho các đối tượng của bạn. Khi bạn dời chuyển, quay tròn hoặc đònh tỷ lệ, thì đây là tiết điểm mà bạn đang tác động đến. 2. Tiết điểm đầu vào (Input node) Tiết điểm đầu vào trình bày các tùy chọn hướng dẫn sự sáng tạo hình dạng hình cầu của bạn như đường bán kính hoặc endsweep. 3. Tiết điểm hình dạng (Shape node) Tiết điểm hình dạng chứa tất cả các thông tin chi tiết trình bày hình dáng thực của hình cầu. Giao diện người sử dụng của Maya trình bày các tiết điểm này với bạn theo nhiều cách. Dưới đây là hình ảnh của hộp Channel nơi mà bạn có thể chỉnh sửa và linh hoạt hóa các thuộc tính tiết điểm. 2. Các thuộc tính (Attributes) Mỗi tiết điểm được xác đònh bởi một dãy các thuộc tính có liên quan đến những gì mà tiết điểm đó được thiết kế để hoàn thành nhiệm vụ. Trong trường hợp của tiết điểm biến đổi, thì X Translate là một thuộc tính. Đối với trường hợp của tiết điểm shader , thì Color Red là một thuộc tính. Bạn có thể gán những trò số cho các thuộc tính đó. Bạn có thể làm việc với các thuộc tính trong một số cửa sổ giao diện người sử dụng bao gồm Attribute Editor, Channel box và Spread Sheet Editor. Một đặc trưng quan trọng trong Maya là bạn có thể linh hoạt hóa gần như mỗi thuộc tính trên một tiết điểm bất kỳ. Những trợ giúp này mang lại cho Maya một quyền năng hoạt hình. Bạn nên chú ý các thuộc tính đều được xem như những kênh (channels). 3. Các nối kết (Connections) Các tiết điểm không tồn tại trong sự cô lập. Một phim hoạt hình hoàn chỉnh mang lại kết quả khi bạn bắt đầu thực hiện những nối kết giữa các thuộc tính trên những tiết điểm khác nhau. Những nối kết này còn được biết đến như là những phụ thuộc (dependencies). Trong khi lập mô hình, những kết nối này đôi khi được xem như tổng thể dựng hình ( constructions hòstory ). Đa số những nối kết này đều được tạo tự động bởi giao diện người sử dụng như một kết quả của việc sử dụng lệnh hoặc các công cụ. Nếu muốn, bạn cũng có thể xây dựng và chỉnh sửa những nối kết này một cách dứt khoát bằng Connection editor , bằng cách nhập các lệnh MEL (Maya Embedded Language - Ngôn ngữ nhúng Maya), hoặc bằng cách ghi các biểu thức dựa trên MEL. TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 10 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D Bạn sẽ tìm hiểu sâu hơn về các tiết điểm, các thuộc tính và các nối kết trong bài 6 nhé. 4. Trục quay (Pivots) Các tiết điểm biến đổi đều được xây dựng với một thành phần đặc biệt được biết như điểm trục quay. Cũng giống như các trục quay cánh tay của bạn quanh khuỷu tay bạn vậy, trục quay sẽ giúp cho bạn quay tròn một tiết điểm biến đổi. Bằng cách thay đổi vò trí của điểm trục quay, bạn sẽ có được những kết quả khác nhau. Các trục quay cơ bản là một điểm tónh tại (stationary point) mà từ đó bạn quay tròn hoặc đònh tỷ lệ các đối tượng. Khi thực hiện hoạt hình, đôi khi bạn cần xây dựng những thứ bậc nơi một tiết điểm biến đổi này quay tròn đối tượng đó thì tiết điểm biến đổi thứ hai đònh tỷ lệ. Từng tiết điểm có thể có vò trí trục quay của chính nó để giúp bạn đạt được hiệu ứng theo ý bạn. Bạn sẽ làm việc với với các trục quay tiết điểm biến đổi trong bài 7. 5. Thứ bậc (Hierarchies) Khi bạn đang xây dựng những hoạt cảnh trong Maya, bạn đã hiểu có thể xây dựng những nối kết phụ thuộc để liên kết các thuộc tính tiết điểm. Khi làm việc với các tiết điểm biến đổi hoặc những tiết điểm khớp nối, bạn còn có thể xây dựng các thứ bậc tạo một loại mối quan hệ khác nhau giữa các đối tượng. Trong một thứ bậc, thì tiết điểm biến đổi này là bậc trên đối với tiết điểm khác nữa. Khi Maya làm việc với những tiết điểm này, thì trước tiên Maya nhìn vào tiết điểm phía trên hoặc tiết điểm gốc, sau đó tìm xuống thứ bậc đó. Vì thế, chuyển động từ các tiết điểm ở trên được di chuyển xuống thành các tiết điểm thấp hơn. Trong sơ đồ dưới đây, nếu tiết điểm group1 được quay tròn, thì hai tiết điểm thấp hơn sẽ quay theo nó. Nếu tiết điểm nurbsCone được quay tròn, thì các tiết điểm trên không bò ảnh hưởng. Các thứ bậc khớp nối được dùng khi bạn đang xây dựng nhân vật. Khi bạn tạo các khớp nối, thì các trục quay khớp nối đóng vai trò như những khớp nối chân tay trong khi các xương được vẽ giữa chúng giúp ta hình dung ra một chuỗi khớp nối. Theo ngầm đònh, những thứ bậc này hoạt động cũng giống như các thứ bậc đối tượng. Khi quay tròn một đối tượng sẽ khiến quay tròn tất cả các tiết điểm dưới thấp cùng một lúc. Sau đây, bạn sẽ tìm hiểu thêm về những thứ bậc khớp nối và bạn cũng sẽ tìm hiểu động hình học đảo có thể đổi ngược dòng thứ bậc này như thế nào. Bạn sẽ làm việc với những thứ bậc trong bài 6 và các thứ bậc khớp nối trong bài 16. 6. Viết kòch bản MEL MEL là chữ viết tắt từ Maya Embedded Language . Trong phần mềm Maya, mỗi khi bạn sử dụng một công cụ nào đó hoặc mở một cửa sổ, là bạn đang sử dụng MEL . MEL có thể được dùng để thực hiện những lệnh đơn giản, ghi các biểu thức hoặc quá trình xây dựng sẽ triển khai tính hoạt động hiện hữu của Maya. MEL là một công cụ hoàn hảo dành cho các nhà đạo diễn kỹ thuật đang tìm cách truy nhập dễ dàng để điều chỉnh theo ý cách hoạt động của Maya cho thích hợp với những nhu cầu của một môi trường sản xuất đặc biệt. Các nhà làm phim hoạt hình còn có thể sử dụng MEL để tạo những vi lệnh (macros) đơn giản sẽ giúp tăng tốc những workflows khó khăn hoặc tẻ nhạt hơn. TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 11 CHẾ BẢN ĐIỆN TỬ VÀ CHẾ BẢN VIDEO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MAYA 3D CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MAYA 3D Bạn sẽ tìm hiểu cách làm việc với MEL để xây dựng những trình tự theo ý bạn trong bài 23. LÀM PHIM HOẠT HÌNH TRONG MAYA Khi bạn làm phim hoạt hình, tức là bạn mang lại sự sống cho các đối tượng. Trong Maya, có nhiều phương cách khác nhau để bạn có thể linh hoạt hóa cảnh phim và các nhân vật nhận vai trong đó. Phim hoạt hình trong Maya được đo tổng quát bằng các frames bắt chước các frames mà bạn thấy trong cuộn phim. Bạn có thể cho trình chiếu những frames này theo những tốc độ khác nhau để đạt được hiệu ứng hoạt hình. Theo ngầm đònh, Maya trình chiếu được 24 frames trong mỗi giây (24 hình trong 1 giây). 1. Keyframe animation Phương pháp quan trọng nhất trong việc làm phim hoạt hình được gọi là keyframe animation. Khi sử dụng kỹ thuật này, bạn xác đònh bạn muốn từng phần của đối tượng trông như thế nào trong một frame riêng biệt, sau đó bạn lưu giữ các thuộc tính quan trọng như những keys và sau khi bạn thiết lập nhiều keys, thì phim hoạt hình với quá trình chuyển động giữa các keys có thể được phát lại với Maya. Khi các keys được thiết lập theo một thuộc tính riêng biệt, thì những trò số được lập key đều được lưu trữ trong những tiết điểm đặc biệt gọi là các tiết điểm đường cong hoạt hình (animation curves). Những đường cong này được xác đònh bởi những keys ánh xạ trò số của thuộc tính đối lập với thời gian. Sau đây là một thí dụ về nhiều tiết điểm đường cong hoạt hình được nối kết với tiết điểm biến đổi. Tiết điểm này được tạo cho mỗi thuộc tính được lập phim hoạt hình. Một khi bạn có một đường cong, bạn có thể bắt đầu điều khiển tangency ở từng key để xác đònh chất lượng của chuyển động ở giữa những keys chính. Bạn có thể làm cho các đối tượng tăng tốc hoặc chậm lại bằng cách chỉnh sửa hình dạng của những đường cong hoạt hình này. Nói chung, độ nghiêng của đường cong đồ họa cho bạn biết tốc độ của chuyển động. Độ nghiêg dốc trong đường cong mang ý nghóa chuyển động nhanh trong khi đường cong phẳng có nghóa là không có chuyển động. Bạn hãy tưởng tượng người đi ván trượt tuyết đang xuống đồi. Độ nghiêng càng dốc càng làm tăng tốc độ trong khi những phần phẳng hơn sẽ làm chậm tốc độ lại. Chúng ta sẽ tìm hiểu cách thiết lập các keys trong bài 1 và cách chỉnh sửa các đường cong hoạt hình trong bài 2. Sau đó bạn tiếp tục thiết lập các keys trong suốt phần còn lại của phần Tìm hiểu Maya. 2. Đường dẫn hoạt hình (Path animation) Đường dẫn hoạt hình được xác đònh ngay từ tên gọi của nó. Bạn có thể gán một hay nhiều đối tượng sao cho chúng di chuyển dọc theo đường dẫn được người ta vẽ như một đường cong trong không gian ba chiều. Sau đó bạn có thể sử dụng hình dáng đường cong đó và những mốc (markers) đường dẫn để chỉnh sửa và vặn vẹo chuyển động đó. Chúng ta sẽ tìm hiểu cách thiết lập và chỉnh sửa đường dẫn hoạt hình trong bài 14. 3. Hoạt hình hư kháng (Reactive animation) TỦ SÁCH STK (ĐT 088334168–- 0903728344) BIÊN SOẠN : KS PHẠM QUANG HUY 12 . với các đối tượng, bạn có thể nhập các trò số sử dụng phần nhập tọa độ hoặc bạn có thể sử dụng Manipulator 3D để tương tác. Các mấu Manipulator để cho bạn chỉnh sửa các đối tượng của bạn. cách sử dụng nhiều thành phần giao diện người sử dụng khác nhau trong bài 1 và bài 5. 1. Làm việc trong không gian ba chiều (3D) Trong Maya, bạn sẽ xây dựng và linh hoạt hóa các đối tượng. hình trong 1 giây). 1. Keyframe animation Phương pháp quan trọng nhất trong việc làm phim hoạt hình được gọi là keyframe animation. Khi sử dụng kỹ thuật này, bạn xác đònh bạn muốn từng phần của