Giáo trình đồ họa: Hoạt hình 3 chiều

TRUNG TÂM TIN HỌC - ÐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP. HCM 227 Nguyễn Vãn Cừ – Quận ộ – Tp. Hồ Chí Minh Tel: 8351056 – Fax 8324466 – Email: ttth@hcmuns.edu.vn Mã tài liệu: DT_NCM_ÐH_HDGD_HH3C Phiên bản 1.1 – Tháng 07/05 HÝỚNG DẪN GIẢNG DẠY CHÝÕNG TRÌNH CHUYÊN VIÊN Ng ành ÐỒ HỌA H ọc phần V HO ẠT HÌNH ộ CHIỀU (Ph ần IỀ M ỤC LỤC MỤC LỤC 2 id897203 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 2/124 GIỚI THIỆU 5 GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 5 HÝỚNG DẪN PHẦN LÝ THUYẾT 5 BÀI 1 5 TỔNG QUAN – MỘT SỐ LỆNH, THAO TÁC CÕ BẢN .5 TÓM TẮT .5 I. GIỚI THIỆU .7 II. KHỞI ÐỘNG .7 III. MÀN HÌNH GIAO DIỆN 7 III.1. GIAO DIỆN 3DSMAX R6 7 III.1.1 TITLE BAR 7 III.1.2 MENU BAR 7 III.1.3 MAIN TOOLBAR . 8 III.1.4 COMMAND PANEL . 8 III.1.5 KHU VỰC BÊN DÝỚI VÙNG NHÌN: .17 III.1.6 BẢNG REACTOR: 18 III.1.7 VÙNG NHÌN (VIEWPORT): 18 III.1.8 PHÍM TẮT KHI DIỄN HOẠT .22 III.1.9 MỘT SỐ CÔNG CỤ CÕ BẢN .22 IV. CÁC THAO TÁC CÕ BẢN .23 IV.1. THAO TÁC CHỌN ÐỐI TÝỢNG TẠI VÙNG NHÌN: 23 IV.2. COPY ÐỐI TÝỢNG .24 IV.3. TRANSFORM ÐỐI TÝỢNG 24 IV.3.1 SELECT AND MOVE 25 IV.3.2 SELECT AND ROTATE .25 IV.3.3 SELECT AND UNIFORM SCALE 26 V. HỆ TRỤC TỌA ÐỘ .26 V.1. TỌA ÐỘ 26 V.2. TRỤC _AXIS 27 V.3. CÁC HỆ TRỤC TỌA ÐỘ .28 V.4. ÐIỀU CHỈNH TÂM CỦA PHÉP BIẾN ÐỔI 28 VI. BÀI THỰC HÀNH 30 BÀI 2 33 PHÉP BIẾN ÐỔI ALIGN – ARRAY – MIRROR .33 SPACING – SNAPSHOT .33 TÓM TẮT .33 I. ALIGN 34 II. MIRROR .35 III. ARRAY .36 IV. BÀI THỰC HÀNH 37 V. SPACING .40 VI. SNAPSHOT 42 BÀI 3 44 SHAPE – HIỆU CHỈNH SHAPE .44 TÓM TẮT .44 I. GIỚI THIỆU CÁC SHAPE 45 II. HIỆU CHỈNH SHAPE .46 II.1. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP ÐỘ ÐỈNH (VERTEX) .46 II.2. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP ÐỘ ÐOẠN (SEGMENT) .48 II.3. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP ÐỘ CHU TUYẾN (SPLINE) 49 III. MỘT SỐ LỆNH CÕ BẢN ÐỂ CHUYỂN MỘT ÐỐI TÝỢNG 2D THÀNH MỘT ÐỐI TÝỢNG 3D . 49 III.1. EXTRUDE .49 III.2. BEVEL PROFILE .50 III.3. BEVEL 52 Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 3/124 IV. BÀI THỰC HÀNH 53 IV.1. LATHE 54 V. BÀI THỰC HÀNH 55 BÀI 4 58 LOFT VÀ BOOLEAN 58 TÓM TẮT .58 I. LOFT 59 II. BÀI THỰC HÀNH 63 III. BOOLEAN 68 BÀI 5 71 CÁC LỆNH CÕ BẢN TRONG MODIFIER LIST 71 TÓM TẮT .71 I. BEND .72 II. FFD 73 III. TWIST .75 IV. TAPER .76 V. LATTICE 77 BÀI 6 79 CHẤT LIỆU CÕ BẢN .79 TÓM TẮT .79 I. CÁC CHỨC NÃNG CỦA CỨA SỐ MATERIAL EDITOR 80 I.1. HIỂN THỊ SỐ LÝỢNG CÁC Ô CHẤT LIỆU TRONG CỬA SỔ XEM TRÝỚC: 81 I.2. CHỨC NÃNG CÁC NÚT LỆNH XUNG QUANH KHU VỰC CỬA SỔ XEM TRÝỚC: .81 I.3. BẢNG CON SHADER BASIC PARAMETERS 83 II. DIFFUSE 84 III. SPECULAR .84 III.1. BẢNG CON BLINN BASIC PARAMETERS .85 IV. MỘT SỐ CHẤT LIỆU CÕ BẢN: 85 IV.1. SỬ DỤNG MỘT CHẤT LIỆU CÓ SẴN TRONG THÝ VIỆN 3D MAX: 85 IV.2. GÁN HỌA ÐỒ BITMAP CHO CÁC THÀNH PHẦN CHẤT LIỆU: .87 IV.3. HỌA ÐỒ CHECKER .88 IV.4. HỌA ÐỒ GRADIENT .89 IV.5. HẬU CẢNH MÔI TRÝỜNG .90 BÀI 7 92 CHẤT LIỆU NÂNG CAO 92 TÓM TẮT .92 I. THÀNH PHẦN REFLECTION .93 II. THÀNH PHẦN OPACITY .94 II.1. CHU!N "# MAP 94 II.2. BIÊN T$P %& '(N CH)T LI*U TRONG 3D .94 III. THÀNH PHẦN BUMP 97 IV. CHẤT LIỆU ÐA HỢP .102 V. BÀI THỰC HÀNH 108 V.1. ÁP NHÃN HIỆU CHO HỘP VÀ TUÝP KEM BIORE. .108 VI. CHẤT LIỆU RAYTRACE .112 VI.1. TẠO ÐỐI TÝỢNG 112 VI.2. ÁP CHẤT LIỆU .112 VII. CÁC HOẠ ÐỒ THỦ TỤC (PROCEDURAL MAPS) .114 VIII. LÝU GIỮ MỘT CHẤT LIỆU MỚI 114 BÀI 8 116 THIẾT KẾ NỘI THẤT 116 TÓM TẮT .116 Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 4/124 BÀI THỰC HÀNH .117 Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 5/124 GIỚI THIỆU Sau khi hoàn thành khóa học, học viên sẽ có khả nãng:  Vẽ kiến trúc & trang trí nội thất 3D  Sản phẩm multimedia CD-ROM Với thời lýợng là 20 tiết LT và 34 tiết TH ðýợc phân bổ nhý sau: STT BÀI HỌC LÝ THUYẾT THỰC HÀNH 1 Bài 1: Tổng quan, giao diện, một số lệnh, thao tác cõ bản. Th ực hành: Tạo các ðối týợng 3D nguyên sinh và thao tác ðõn giản. Tạo bộ bàn ghế ðõn giản 3 3 2 Bài 2: Align, Array, Mirror, Spacing, Snapshot Thực hành: Vẽ cầu thang, trụ ðiện, bàn ghế,… 2 3 3 Bài 3: Shape – shape ða hợp và một số lệnh biến ðổi từ ðối týợng 2D lên 3D Thực hành: Vẽ cây ðàn, ly, khung tranh 3 6 4 Bài 4: Loft, Boolean Thực hành: Ly kiểu, bình hoa, màn cửa, bàn ghế kiểu,… 3 6 5 Bài 5: Các lệnh cõ bản trong Modifier List 2 3 6 Bài 6: Chất liệu cõ bản Thực hành: Kết hợp bài tập vẽ ðối týợng và có gán chất liệu. 2 3 7 Bài 7: Chất liệu nâng cao (Bump, flat mirror, multi Sub-object, Opacity, RayTrace, …). Toạ ðộ hoạ ðồ UVW Mapping. Th ực hành: Biore, bình hoa, ly, chén,… 3 6 8 Bài 7: Thiết kế nội thất 2 4 TỔNG CỘNG: 54 20 34 GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT Giáo trình 3D Studio Max tác giả VŨ THỊ THANH THÚY - NGUYỄN THỊ MINH HẰNG ðã xuất bản. TÀI LIỆU THAM KHẢO 3ds Max 5, 3ds Max 6 của tác giả Lýu Triều Nguyên (chủ biên) HÝỚNG DẪN PHẦN LÝ THUYẾT Bài 1 T ỔNG QUAN – MỘT SỐ LỆNH, THAO TÁC CÕ BẢN Tóm tắt Lý thuyết tiết - Thực hành tiết Mục tiêu Các mục chính Bài tập bắt buộc Bài tập làm thêm - Nắm vững giao diện và các thanh công c ụ 3D max - T ổng quan về hệ trục tọa ðộ trong không gian 3 chi ều M ột số thao tác cõ bản. - Chọn ðối týợng - Sao chép ðối týợng I. Giới thiệu II. Khởi ðộng III. Màn hình giao diện IV. Các thao tác cõ bản Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 6/124 - Transform ðối týợng Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 7/124 I. GIỚI THIỆU Khái quát cho học viên có ðýợc một cái nhìn chung về chýõng trình này, nhý: ứng dụng, ðặc ðiểm, ýu và khuyết ðiểm, . 3D Studio Max là một trong những chýõng trình giúp tạo ra và diễn hoạt các vật thể 3 chiều, cho phép thiết ðặt khung cảnh mà trong ðó ánh sáng, bóng ðổ, sự phản chiếu, hiệu ứng mýa, sýõng mù, lửa, khói,… ðýợc thiết ðặt khi cần thiết và cuối cùng cho phép xuất ra dýới các ðịnh dạng nhý phim, ảnh, các mô hình thực tế ảo… Phục vụ cho việc tạo các phim hoạt hình, quảng cáo, thiết kế các nhân vật trong các trò chõi (game). Trong xây dựng và thiết kế phối cảnh nội ngoại thất. Phục vụ rất ðắc lực trong việc thiết kế các mô hình hỗ trợ cho việc giảng dạy nhý: Ví d ụ: Trong cõ khí; thiết kế và diễn hoạt sự hoạt ðộng của một ðộng cõ ðốt trong. Một hệ thống lạnh, ngýời máy (robot),… Trong giải phẫu học, ví dụ: sự chuyển ðộng của máu trong cõ thể qua các mạch máu trở về tim… II. KHỞI ÐỘNG Sau khi ðã ðýợc cài ðặt thích hợp trên máy tính, hãy khởi ðộng chýõng trình bằng cách: Start\ Programs\ Discreet\ 3ds max6\ 3ds max6 Ho ặc ta có thể double click vào biểu týợng 3ds max6 trên Desktop Lýu ý: 3D Max6 ðòi hỏi cấu hình máy týõng ðối mạnh, Window SP hoặc Window2000 SP3 và ðồng thời phải kèm theo chýõng trình IE 6. 0 nếu sử dụng Window 2000. B ạn nên ðọc kỹ file”Crack. txt”, hýớng dẫn cách cài ðặt và các yêu cầu tối thiểu ðể bạn có thể sử dụng chýõng trình cách tốt nhất trýớc khi cài ðặt, ðể khỏi gặp các trở ngại khi học theo giáo trình này. Các hình minh họa trong giáo trình ðýợc chụp từ Max R6. III. MÀN HÌNH GIAO DIỆN III.1. Giao diện 3DSMax R6 III.1.1 Title Bar Thanh chứa tên tập tin 3D Studio Max R6 hiện hành. III.1.2 Menu Bar Khái quát cho học viên nắm về các thanh lệnh: - File: Các lệnh về tập tin - Edit: Một số lệnh hỗ trợ (Hold, Fetch…) Viewport Title Bar Menu Bar MainTool Bar Command Panel Lock Selection Time Slider Transform Type In Animation Button Viewport Controls Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 8/124 - Tool: các lệnh cõ bản - Group: Nhóm ðối týợng - View: các kiểu hiển thị ðối týợng, background, … trong vùng nhìn - Create: Tạo ðối týợng - Modifier: Các lệnh chỉnh sửa ðối týợng - Character: Các lệnh vẽ và diễn hoạt nhân vật. - Reactor: Tạo các hiệu quả ðặc biệt - Animation: Các lệnh về diễn hoạt - Graph Editors: Chỉnh sửa TrackView - Rendering: Kết xuất - Customize: Các xác lập chung cho chýõng trình 3D Max - Help: Trợ giúp Các ch ức nãng ðặc biệt của Menu File: - File \ Reset Khởi tạo lại màn hình chuẩn của MAX. - File \ Merge Nhập ðối týợng từ một file *. max khác (cùng Version) vào file *. max hiện hành. - File \ Import Nhập ðối týợng từ các phần mềm khác nhý AutoCad (*. dwf, *. dwg), Adobe Illustrator (*. AI), từ các chýõng trình 3d xuất ðối týợng ra . (*. 3ds….) - File \ Export Xuất ðối týợng ra các nguồn khác (*. 3ds; *. dwg; *. VRML…) - File \ Erefs Object (Tham chiếu ngoài) - cho phép bạn tham chiếu một hoặc nhiều ðối týợng từ một hoặc nhiều file khác vào trong khung cảnh hiện hành - File \ Erefs Scenes Cho phép tham chiếu ðến toàn thể khung cảnh ðýợc chọn, Bạn cũng có thể ràng buộc (bind) khung cảnh ðýợc tham chiếuvới một ðối týợng nào ðó trong khung cảnh, ðể ðối týợng này trở thành cha của khung cảnh, và khi ðối týợng này di chuyển thì khung cảnh cũng di chuyển theo. - File \ View file Cho phép xem các file ảnh (jpg, bmp, tiff, tga…) hoặc các file Video (avi, mov…). III.1.3 Main Toolbar Thanh công cụ chính của Max, chứa một số biểu týợng (Icon) thể hiện một số lệnh thông dụng, chọn các lệnh bằng chuột. Thanh lệnh Main Toolbar chứa rất nhiều chức nãng, do ðó, nếu ðể màn hình ở ðộ phân giải <1280*960px thì ta phải dùng mouse cuộn màn hình mới có thể xem hết các chức nãng (ðặt trỏ vào phần trống màu xám bất kỳ trên thanh lệnh, khi con trỏ xuất hiện hình bàn tay, ta rê mouse trýợt màn hình qua lại ðể chọn công cụ). III.1.4 Command Panel Có 6 b ảng lệnh: Hýớng dẫn học viên tìm hiểu các bảng lệnh. Mỗi bảng có một bộ lệnh và chức nãng riêng. Bạn có thể chuyển ðổi các bảng lệnh bằng cách click vào tab thích hợp. Việc chuyển ðổi các bảng lệnh sẽ huỷ bỏ các lệnh hiện hành. Create: T ạo mới Modify: Hiệu chỉnh Hierarchy: Ph ả hệ Motion: Chuyển ðộng Display: Hiển thị (ẩn, hiện, ðóng bãng, …) Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 9/124 Utility: Ti ện ích Bảng lệnh Create Có 7 dạng ðối týợng mới: Geometry: Khối hình học 3 chiều (3D) Shape: Hình phẳng (2D) Lights: Nguồn sáng (ðèn) Cameras: Máy quay phim (camera) Helpers: Công cụ trợ giúp Space Warps: Hiệu ứng ðặc biệt Sytems: Các lệnh hệ thống - Nhánh Geometry:  Standard Primitives: Các khối hình học nguyên sinh chuẩn (Box: Khối hình hộp, Sphere: Khối cầu, Cylinder: Khối trụ, teapot: ấm trà,…) Box Sphere Cylinder Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 10/124 Teapot Cone Tupe ………. ……  Extended Primitives: Các khối hình học nguyên sinh mở rộng (chamferbox: khối hình hộp bo góc, hedra: khối ða giác ðặc biệt, L-Ext: bức týờng dạng chữ L, …) ChamferBox Oil Tank CapSule ChamferCyl Hedra [...]... 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 11/124 Hýớng dẫn giảng dạy StraightStair SpiralStair UTypeStair  Doors: Các dạng cửa chính (cửa ð i) PivotDoor SlidingDoor BiFoldDoor Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 12/124 Hýớng dẫn giảng dạy  Windows: các dạng cửa sổ AwningWindow FixedWindow ProjectedWindow CasementWindow PivotedWindow SlidingWindow Nhánh Shape: Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 13/ 124... CÕ BẢN W 26 Select and Move E 27 Select and Rotate R 28 Select and Scale H 29 Select By Name M 30 Material Editor SpaceBar 31 Khóa chọn S 32 Snap Undo Scene Operation (các thao tác trên ð týợng) ối Ctrl + Z 33 Ctrl + Y 34 Redo Scene Operation Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 22/124 Hýớng dẫn giảng dạy 35 Undo ViewPort (các thao tác trên vùng nhìn: xoay, lật, zoom, …) Shift + Z IV CÁC THAO TÁC... 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 14/124 Hýớng dẫn giảng dạy Bảng lệnh Hierarchy Transform ð týợng ối nhýng tâm của ð ối týợng vẫn khơng thay ð ổi Thay ð tâm ổi của ð týợng ối Trả tâm về vị trí ban ð ầu Bảng lệnh Motion Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 15/124 Hýớng dẫn giảng dạy Gán Controller của ð týợng ối khi diễn hoạt Hiển thị ð ýờng chuyển ð ộng của dối týợng trong vùng nhìn khi có diễn hoạt. .. chân bàn) Tạo 4 chiếc” ð : ghế ơn” ối V/n Top tạo 1 ð týợng chamferbox nhý ýa mẫu, ð lên trên mặt sàn và copy ra 4 ð týợng xung quanh bàn ối Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 31 /124 Hýớng dẫn giảng dạy Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 32 /124 Hýớng dẫn giảng dạy BÀI 2 PHÉP BIẾN ÐỔI ALIGN – ARRAY – MIRROR SPACING – SNAPSHOT Tóm tắt Lý thuyết tiết - Thực hành tiết Mục tiêu Các mục chính Bài... chýõng trình, vì phải hiểu ð ýợc hệ trục mới có thể thao tác với ð týợng một cách dễ dàng Và ối do ð phải giảng kỹ, ð cũng lại là một lĩnh vực khá mới mẻ và trừu týợng nên cần phải chọn lựa từ ngữ diễn ð ð giản, gần ó ây ạt õn gũi ð học viên dễ hiểu, có thể kết hợp hình týợng trong thực tế ð dễ hình dung ể ể Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 26/124 Hýớng dẫn giảng dạy Trong khơng gian 3D, phạm... khơng thể lơi ð týợng ra khỏi màn hình vi tính! Trục Z vng góc với hai trục X, Y và hýớng ra trýớc mặt bạn!… trong khi tại vùng phối ối cảnh perfective thì khơng gặp trở ngại gì với cả 3 trục…) Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 27/124 Hýớng dẫn giảng dạy V .3 Các hệ trục tọa ðộ z Hệ tọa ðộ World: sử dụng trục ð ứng trong các vùng ln là trục Z, ngang là X, và chiều sâu là trục Y x y y Hệ tọa ðộ... Scale: Co giãn ð týợng ối Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 24/124 Hýớng dẫn giảng dạy Co giãn ð ồng nhất Di chuyển Co giãn 1 chiều Xoay nén Dựa theo màu trục RGB lần lýợt là XYZ ð transform ð týợng nói chung cho cả 3 phép Move, Rotate và Scale ể ối IV .3. 1 Select and Move Di chuyển tự do Chọn lệnh Select and Move , kích vào ð týợng, di chuyển mouse vào 1 trong 3 trục thích hợp, trục nào có màu vàng... dụng các lệnh chọn lựa trong menu Edit (xem hình) Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 23/ 124 Hýớng dẫn giảng dạy IV.2 Copy ðối týợng Chọn cơng cụ Select and Move, bấm giữ shift và kích hoặc drag mouse, xuất hiện 1 hộp thoại: Chọn kiểu copy: Copy: Ðối týợng ð Copy ð lập hồn tồn với ð týợng gốc ýợc ộc ối Instance: Ðối týợng ð ýợc Copy có mối quan hệ 2 chiều với ð týợng gốc, nghĩa là khi ta thay ð... nhìn ối  Freeze: Ðóng bãng ð týợng, vẫn cho phép thấy hình dáng ð týợng trong vùng nhìn với màu xám, nhýng khơng cho ối ối phép chọn và có bất kỳ một tác ð ộng nào lên ð týợng cả! ối Bảng lệnh Utility: Bảng Utility chứa rất nhiều các tiện ích hỗ trợ trong q trình làm việc với 3D Max III.1.5 Khu vực bên dýới vùng nhìn: Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 17/124 Hýớng dẫn giảng dạy Lock selection:... vùng nhìn phối cảnh mớI có thể xoay ð ýợc cả 3 trục Học phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 25/124 Hýớng dẫn giảng dạy Xoay chính xác: Chọn ð týợng, Chọn và R-click vào cơng cụ Select and Rotate ð truy cập hộp thoại Rotate Transform Type In: ối ể Ta có thể nhập thơng số vào 2 khu vực Absolute hoặc Offset týõng tự nhý bảng ” Move transform Type In” IV .3. 3 Select and Uniform Scale Co giãn tự do: Chọn . phần 5 – HOẠT HÌNH ấ CHIỀU CB Trang 9/124 Utility: Ti ện ích Bảng lệnh Create Có 7 dạng ðối týợng mới: Geometry: Khối hình học 3 chiều (3D) Shape: Hình phẳng. hành: Biore, bình hoa, ly, chén,… 3 6 8 Bài 7: Thiết kế nội thất 2 4 TỔNG CỘNG: 54 20 34 GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT Giáo trình 3D Studio Max tác giả VŨ THỊ THANH