Ánh sáng chiếu bóng và camera.doc

Ánh sáng chiếu bóng và camera

ÁNH SÁNG CHIẾU BÓNG VÀ CAMERA

- Các đạo diễn của các bộ film dùng các kỹ thuật của camera và ánh sáng để nắm giữ các tác động nhìn thấy được trện khung cảnh Độ xa, trung bình, gần khung nhìn đối tượng, độ sâu của vùng và cường độ sáng cao thấp từ đối tượng và khung cảnh đến ngưòi xem

- Các kỹ thuật về ánh sáng và camera là những điễm có tính quyết định khi làm việc với các nhận vật hoặc đối tượng nhân tạo Chiếu sáng và shading thấy gần với thực hơn, tiế phục người xem hơn về khung cảnh của bạn.

- Yêu cầu đầu tiên để tạo các hiệu ứng trên hoạt cảnh 3D được render thì cần nghiên cứu các hiệu ứng của camera và ánh sáng dùng trong film Mục đích của bạn là tạo khung cảnh như mong muốn khi giữ các nguồn sáng và camera không được nhìn thấy.

- Trong Maya, có thể bắt chứơc các hiệu ứng tạo bóng và chiếu sáng thực hoặc không thực cho các hoạt cảnh và hình ảnh của bạn Trong phần này sẽ xem xét những kỹ thuật làm việc với ánh sáng, chiếu sáng, camera Bạn sẽ được biết về:

o Tạo và đặt các kiểu nguồn sáng tại các vị trí khac nhau trong khung cảnh.

o Hiệu chỉnh các thuộc tính của nguồn sáng và làm việc có kinh nghiệm với các hiệu ứng của chúng trong khung cảnh của bạn.

o Đổ bóng lên một bề mặt bằng cách dùng các nguồn sáng và các đối tượng.

o Tạo và di chuyển các camera được gắn thêm vào khung cảnh của bạn - Trong phần này ta dùng mẫu đã được modeling sắn tên là Lights.mb Mẫu này

gồm một căn phòng với 2 bức tường, sàn nhà, trong phong có cái bàn và cái đèn bàn được gom nhóm với tên là tableGroup Tất cả các đối tượng đều được shading màu xám mặc định Khi bạn mở khung cảnh bạn thấy khung cảnh được chiếu sáng bằng nguồc sáng mặc định Nguồn sáng này ở bên trên và bên dưới camera nhìn khung cảnh và không thấy biểu tượng của nguồn sáng trong khung cảnh.

- Các nguồn sáng chiếu thẳng trực tiếp:Maya có nhiều kiểu nguồn sáng, các nguồn sáng này được giả làm các nguồn sáng tự nhiện hoặc nhân tạo Trong bước kế tiếp ta tạo một nguồn sáng kiểu directional Nguồn sáng directional dùng các tia sáng song song như được chiếu sáng từ khoảng cách rất xa để chiếu vào khung cảnh nguồn sáng directional thường được sử dụng để giả làm mặt trời Tạo nguồn sáng directional như sau.

o Chọn Create > Lights > Directional Light Một nguồn sáng directional được tạo ra tại tâm của khung cảnh Vì nguồn sáng directional giả làm mặt trời nên những tia sáng của nó đến các đối tượng trong khung cảnh từ cùng một hướng như mũi tên mô tả Vị trí của nguồn sáng không quan trong như hướng chiếu sáng.

o Chọn Lighting > Use All Lights hoặc nhấn phím 7 thì sẽ thấy chiếu snág khung nhìn của khung cảnh chỉ với những nguồn sáng của khung cảnh không phải với nguồn sáng mặc định Nếu muốn xem chiếu sáng với nguồn sáng mặc định thì chọn Lighting > Use Default Lighting hoặc phím 6 Khi render khung cảnh mặc định Maya dùng các nguồn sáng được tạo ra Nếu khong tạo nguồn sáng Maya tao một nguồn sáng directional tạm cho bạn sau đó lại bỏ đi khi render hoàn tất.

- Trong bước kế tiếp là vận dụng và điều chỉnh các thuộc tính của nguồn sáng.

o Với nguồn sánh directional được chọn, quay nguồn sáng theo nhiều hướng khác nhau Shading của bề mặc bị thay đổi nếu bạn quay hương của nguồn sáng( nguồn sáng trỏ trược tiếp vào bề mặt nhiều hơn thì độ bóng sẻ sáng hơn Nguồn sáng directional không bị ảnh hưởng bởi vị trí của nó mà bị ảnh hưởng bởi hướng quay của nó.

o Quay nguồn sáng theo X: -40, Y: 25, Z: -20 Với hướng này tất cả các bề mặt trong khung cảnh đều bị ảnh hưởng bởi nguồn sáng này trong khung nhìn camera hiện tại.

o Cũng với nguồn sáng này, mở cửa sổ Attribute Editor drag slide Intensity để thay đổi giá trị để thấy sự ảnh hưởng của intensity Với giá trị cao hơn sẽ làm cho bề mặt sáng hơn Ví dụ Intensity là 1.6 thì làm cho shading của màu xám mặc định gần như chuyển sang màu trắng o Trong Attribute Editor,chọn thuộc tính color hộp màu trắng trên thuộc

tính Intensity hiện ra khung màu Color Chooser.

o Click vào khung màu để chọn màu đỏ, nguồn sáng sẽ chiếu ánh sáng màu đỏ lên các bề mặt trong khung cảnh.

o Thay đổi màu đen sang màu trắng với Intensity là 1.2.

- Trong bước tiếp theo bạn sẽ chiếu sáng bằng nguồn sáng spot và đặt nó trong đèn bàn Nguồn sáng spotlight chiếu sáng từ một điểm tại đỉnh của hình nón và ta có thể dùng hướng của nguồn sáng này để chiếu sáng như tao muốn thực hiện tạo nguồn sáng spotlight.

o Chọn Create > Lights > Spotlight để tạo ra biểu tượng nguồn sáng spotlight tại tâm cú lưới, nguồn sáng trỏ vào bức tường.

o Di chuyển nguồn sáng len trên đèn bàn Nếu bạn nhìn biều tượng spotlight từ nhiều hướng khác nhau bạn thấy rằng nó giống như hình nón với hướng của nguồn sáng Biểu tượng hình nón của nguồn sáng spotlight thấy được việc làm rộng vùng chiếu sáng theo khoảng cách o Chọn công cụ Modify > Transformation Tools > Show Manipulator, với

công cụ này cung cấp 2 cách vận dụng là di chuyển vị trí và hướng của nguồn sáng một cách chính xát Nhìn vào điểm đậc biệt mà ở đó ánh sáng tập trung Vị trí của con mắt định nghĩa vị trí của nguồn sáng Tất cả các nguồn sáng đều có điểm của con mắt nhưng không cần điễm nhìn.

o Di chuyển điểm nhìn lên trên mặt bàn và di chuyển điểm mắt đến tâm của đèn bàn Bạn cũng có thể dùng công cụ Rotate để thực hiện quay tại điểm mắt hơn là kéo tới đèn bàn Có một cách khác dùng để thay đổi vị trí của nguồn sáng đó là chọn nguồn sáng sau đó chọn Panels > Look Through Selected Sau đó bạn có thể dolly hoặc pan khung nhìn để tập trung vào bề mặt bạn mong muốn Vùng ánh sáng tập trung là vùng ánh sáng chiếu vào bề mặt đó để trớ về khung nhìn phối cảnh toàn bộ thì chọn Panels > Perspective > persp.

o Nếu bạn render khung cảnh, bạn chú ý các nguồn sáng spotlight chiếu hình tròn chiếu sáng trên mặt bàn và trên mặt sàn vì mặc định ánh sáng truyền xuyên qua các bề mặt trên đường đi của nó Vòng tròn chiếu sáng

trên mặt sàng thì rộng hơn trên mặt bàn bởi vì spotlight chiếu sáng theo beam of light ( luồng có nghĩa là sẽ rộng hơn theo khoảng cách).

o Bạn chỉ cần chiếu sáng lện mặt bàn không cần chiếu lên mặt sàn thì bạn cần cản trở ánh sáng truyền qua mặt bàn Trong cửa sổ Attribute Editor, chọn phần Shadows sau đó chọn phần Depth Map Shadow Attributes sau đó chọn Use Depth Map Shadows Thì sẽ cho ra kết quả là ánh sang không truyền qua mặt bàn nửa vì ánh sánh của nguồn sáng spotlight bị khoá lạ bởi mặt phẳng đầu tiện mà nó gặp phải ( mặt bàn) Nếu bạn render bằng IPR hơn là software render thì hình ảnh sẽ tự động bỏ nguồn sáng spotlight va directional.

- Nguồn sáng spot, directional và các kiểu nguồn sáng khác có những thuộc tính đặc trưng riêng (như Intensity, Dropoff, Color…) Kế tiếp ta thay đổi các thuộc tính của nguồn sáng:

o Nguồn sáng spotlight có giá trị thuộc tính Cone Angle ở mức 40 sửa lạ là 20 thì vòng tròn chiếu sáng sẽ thu hẹp lại, còn 60 thì vòng tròn sẽ mở rộng hơn.

o Chọn Dropoff là 10 Thuộc tính này khởi tạo cường độ sáng chiếu giãm dần từ tâm vùng tròn chiếu đến cạnh của nó Tìm ra một giá tri hợp lệ là vấn đề kinh nghiệm Khi bạn tăng Dropoff (giãm cường độ củ nguồn sáng) nên bạn cần tăng Intensity lên 1.6 Để bắt chước cách cường độ sáng giãm dần theo khoảng cách như trong tự nhiên thì bạn chọn Decay Rate để giãm cường độ sáng theo khoảng cách Khởi gán Linear để giãm cường độ sáng theo khoảng cách ít nhất, với Quadratic giãm cường độ sáng nhiều nhất, Cubic thì ở mức giữa của 2 mức này Mặc định là No Decay có nghĩa là cường độ sáng không thay đổi theo khoảng cách Nếu bạn muốn khởi gán khác No Decay thì bạn cần tăng Intensity Vì lý do này nên ta gán Decay Rate thành No Decay.

o Gán Penumbra Angle là 10, thuộc tính này điều khiển độ mềm của cạnh vùng chiếu sáng được tạo ra bởi nguồn sáng bạn cũng có thể sử dụng số âm để định nghĩa cho cạnh của đường tròn.

o Trong phần Light Effects của Attribute Editor lick nút áp bên phải của hộp Light Fog thì thấy xuất hiện luồng sáng có hiện tượng sương mù trong không khí Hiện tượng mù được chú ý hơn khi render luồng sáng từ một góc nào đó hơn là từ trên vị trí cố định Khi bạn click nút áp Light Fog, Maya tạo ra một node light fog và hiển thị các thuộc tính của nó trên Attribute Editor Các thuộc tính Color, Density thì có ích khi thay đổi cường độ sáng và độ trong suốt của hiện tượng mù Các thuộc tính này chỉ ảnh hưởng đến ánh sáng trên đường truyền đến bề mặt không phải ảnh hưởng lên ánh sáng tại bề mặt Trong khung nhìn khung cảnh bạn cũng nên chú ý biểu tượng Light Fog toả ra từ biểu tượng spotlight Biểu tượng này hiển thị vùng được chiếu sáng bạn sẽ không thể thấy hiện tượng ánh sáng mù ở dưới bàn Bàn đã khoá light fog vì trước đó bạn đã chọn thuộc tính Depth Map Shadow Bạn có thể dùng công cụ Scale để mở rộng vùng chiệu ảnh hưởng của hiệu ứng ánh sáng - Chiếu bóng là hiện tượng các vùng tới xuất hiện trên một bề mặt khi có một đối

tượng nằm giửa đường đi của ánh sáng Bóng đổ trên một vùng của bề mặt (vùng này không nhận được ánh sáng trực tiếp Bóng này được tạo ra từ đối

tượng nằm giữa và được xát định trong không gian 3 chiều Để tạo bóng từ nguồn sáng spotlight thì thực hiện các bước sau:

o Chọn spotlight và click tab spotLightShape1 trong Attribute Editor o Chọn Cone Angle là 105 Khi bạn render khung cảnh, bạn sẽ thấy

spotlight có luồng sáng rộng hơn để chiếu một phần nhỏ ánh sáng lên bức tường Bóng được tạo ra vì bạn đã chọn Use Depth Map Shadows cho spotlight Depth Map Shadows tham chiếu đến các công thức tính toán của Maya đễ tạo ra bóng, bạn không cần biết những công thức này mà chỉ cần chọn vảo thuộc tính Use Depth Map Shadows.

o Để làm cho cạnh của bóng sắc nét hơn thì vào phần Shadow, chọn tiếp phần Depth Map Shadow Attributes,gán thuộc tính Dmap Resolution là 1024 Tăng Dmap Resolution thì thời gian render cũng sẽ tăng Chỉ nên sử dụng giá trị cao hơn nếu như trong trường hợp có nhiều điều đáng chú ý khác trong chiếu bóng Trong trường hợp này bạn nên dùng giá trị mặc định là 512 Trong các đồ án sau này bạn nên nghĩ rằng giá trị Dmap Resolution là định nghĩa chất lượng khác nhau, nhưng thời gian render thì ngược lại.

 Thuộc tính có liên quan là Dmap Filter Size tiện cho việc làm mờ hoặc làm cho cạnh của bóng sắc nét hơn Tăng giá trị này thì tăng độ mờ và giá trị càng cao thì thời gian render càng tăng  Nếu bạn muốn thực hịên chiếu bóng trong các đồ án sau này thì

cố gắn thay đổi sự phối hợp của Dmap Resolution và Dmap Filter Size Trong phần này ta sử dụng giá trị mặc định.

- Gắn thêm camera cho khung cảnh: Mặc dù bạn đã có camera mặc định để thực hiện render và kiễm tra quá trình xử lý modeling và animation, trong một vài trường hợp thì cần tạo và dùng thêm camera Ví dụ bạn muốn render khung cảnh của bạn từ 2 khung nhìn camera khác nhau để so sánh kết quả Trong phần này sẽ nói về cách tạo ra camera và diều chỉnh khung nhìn của nó.

- Tạo camera thứ 2 cho khung cảnh:

o Chọn Create > Cameras > Camera sẽ tạo ra một camera phối cảnh toàn diện, biểu tựơng này đặt ở tâm lưới.

o Trong Channel Box đổi tên camera là myCamera Mặc dù bạn tạo ra một camera mới bạn vẫn nhìn qua camera mặc định có tên là persp Bạn sẽ xem qua myCamera sau khi bạn thay đổi vi trí của nó trong bứơc kế tiếp Trên khung cảnh không thấy biểu tượng của camera mặc định mà chỉ thấy biểu tượng của camera mới tạo ra.

o Dùng công cụ Show Manipulator để thay đổi vị trí của maCamera Với công cụ này bạn có 2 cách vận dụng để thay đổi vị trí của spotlight: đó là điểm đặt mắt và điễm đến Điễm đến khởi tạo nơi camera hướng tới và điểm đặ mắt là vị trí đặt camera Bạn có thể chọn camera hiện tại thì chọn View > Select Camera.

o Chọn Panels > Perspective > myCamera để xem khung cảnh thông qua myCamera Nếu khung nhìn qua camera không đúng như mong muốn chọn tableGroup trong Outliner và chọn View > Frame Selection thì trung tâm của camera là cái bàn Việc thực hiện các di chuyển bằng

công cụ dolly, track, tumble cho myCamera giống như thực hiện trong camera mặc định Bạn có thể trở về khung nhìn của camera mặc định bằng cách chọn Panels > Perspective > persp.

o Trong khi làm việc với camera thì nên biết chính xát vùng nhìn thấy của myCamera được phép hiển thị hình ảnh render Để xem vùng giới hạn của render chọn View > Camera Attribute Editor.Trong Attribute Editor,mở phần Display Options và chọn Display Resolution thì hình chữ nhật giới hạn là vùng bị render.

o Trong phần Film Back của Attribute Editor,chọn Fit Resolution Gate là Overscan Thì khung nhìn hiền thị thêm một phần nằm ngoài vùng render Bằng cách hiển thị một vùng nhỏ nằm ngoài vùng render bạn có thể đặt camera di chuyển dễ dàng hơn nếu trong khung cảnh có các đối tượng di chuyển vào trong hoặc ra ngoài khung nhìn.

- Di chuyển camera: Trong Maya camera có thể di chuyển được Bạn có thế cho một keyframe cho camera di chuyển như các đối tượng khác di chuyển trong khung cảnh Trong phần này sẽ tạo các key để tạo một hoạt cảnh đơn giản cho sự di chuyển của camera Trước hết thực hiện di chuyển camera bằng cách thực hiện các thao tác sau:

o Đến vị trí đầu tiên của dãy thâu.

o Dùng các công cụ dolly, track, tumble để tạo khung nhìn như sau:

o Với myCamera gán một key cho khung nhìn của camera tại frame đầu tiên Để gán một key, chọn menu Animation và sau đó chọn Animate > Set Key để gán một key.

o Đến frame 150.

o Dùng công cụ Dolly để tạo khung nhìn như hình vẽ.

o Gán một key khác.

o Play hoạt cảnh để xem camera hướng đến bàn cho 150 frame đầu tiên - Tổng kết: trong phần phân tích mẫu này bạn đã được giới thiệu các kỹ thuật cơ

bản liên quan đến camera và chiếu sáng Bạn đã biết như thế nào để:

o Đặt 2 kiểu nguồn sáng khác nhau tren khung cảnh và soạn thảo các thuộc tính của chúng Ngoài nguồn sáng kiểu directional và sport đã được tạo ra trong phần này còn có các kiểu nguồn sáng kgác gần giống với nguồn sáng tự nhiên và nhân tạo Bạn có thể tạo nhiều nguồn sáng để có cảnh nhìn như bạn mong muốn Nếu có nhiều nguồn sáng thì render thực hiện mất nhiều thời gian hơn Ngoài hiệu ứng mù bạn đã tạo ra trong mẫu này bạn cũng có thể tạo ra các hiệu ứng ánh sáng khác như Glow, Halo, Lens Flare cũng tương tự như trên Để xem các hiệu ứng trên thì ánh sáng phải chiếu vào khung nhìn của camera.

o Tạo bóng trên khung cảnh của bạn bằng cách có một nguồn sáng chiếu sáng để thực hiện đổ bóng.

 Software render có 2 kiểu chiếu bóng: Depth Map Shadows và Ray Traced Shadows.Trong bài này bạn thực hiện theo Depth Map Shadows, thực theo cách này hình ảnh ít trung thực hơn Ray Trace shadows nhưng thực hiện render nhanh hơn.

 Ray Traced Shadows thường dùng chủ yếu trong các khung cảnh ở đó tập trung chủ yếu vào vùng chiếu bóng hoặc thực hiện chiếu bóng cho các đối tượng trong suốt Để giãm thởi gian render thì chỉ nên thực hiện Ray Traced Shadows nếu thấy cần thiết.

 Việc tạo và làm chuyển động camera: nếu bạn có kinh nghiệm với ảnh nghệ thuật thì bạn có thể xát định tên các thuộc tính trong Attribute Editor của macera để bạn có hể điều chỉnh các thuộc tính đó cho phù hợp với yêu cầu Các giá tri cho các thuộc tính của camera có thể làm cho hình ảnh render không phù hợp với vùng giới hạn bởi Resolution Gate Trong các trường hợp này bạn có thể hiển thị Film Gate (View > Camera Settings > Film Gate) để xem vùng bị render.

 bạn có thể cho camera chuyển động dọc theo một đường ví dụ thể hiện cảnh bay qua một đỉnh núi Kiểu chuyển động này liên quan đến Animate > Motion Paths > Attach to Motion Path (từ menu Animation) Nếu bạn muốn thêm camera di chuyển tập trung vào một đối tượng di chuyển hoặc đứng yên thì bạn cần sử dụng Create > Cameras > Camera and Aim Nếu bạn muốn camera di chuyển theo một đường lặp đi lặp lại thì nên dùng Create > Cameras > Camera, Aim, and Up.

 Trứơc khi bạn render theo lô, bạn phải chọn camera mà bạn muốn render Window > Rendering Editors > Render Globals để hiển thi cửa sổ Render Globals Trong phần Image File Output chọn camera từ chỗ chọn Camera.