D. Chiếu sáng (lighting):
E. Đánh bóng bề mặt
1. Các khái niệm:
a)Đánh bóng của bề mặt
- Trong thực tế bất kỳ một đối tượng được tạo ra là 1 trong 2 yếu tố chính để xát định sự xuất hiện của các bề mặt (không phải nguồn sáng). Đấy là bởi vì khi ánh sáng gặp đối tượng thì một ít ánh sáng được hấp thu một ít ánh sáng phản xạ làm cho các đối tượng lán hơn, sáng hơn.
- Trong May sự xuất hiện của đối tượng được xát định bởi shaded của đối tượng như thế nào. Việc làm bóng một bề mặt là sự kết hợp vật liệu của các đối tượng và kết cấu được áp lên đối tượng đó.
- Trong Maya matarial( còn được gọi là shades) định nghĩa vật liệu của đối tượng. Một và thuộc tính cơ bản của vật liệu là màu sắc độ tong suốt và chiếu sáng.
- Các nhà sản xuất căn cứ vào màu sắc, dộ trong suốt và chiếu sáng để xát định sự xuất hiện của bề mặt của đối tượng ( gồm nhiều thứ phức tạp như màu sắc, độ trong suốt, chiếu sáng, độ gồ ghề của bề mặt, phản xạ, hoặc vùng khí quyển bao quanh) thì được định nghĩa bởi cấu trúc(texture).
b)Cấu trúc bề mặt:
- Texture là một kiểu chi tiết về bề mặt ( kể cả thấy được và cãm giác sờ vào được. Trong Maya, bạn có thể tạo ra chi tiết bề mặt với texture kết hợp với vật liệu của đối tượng như là áp vật liệu.
- Các nhà sản xuất căn cứ vào màu sắc, độ trong suốt, chiếu sáng để xát định sự xuất hiện của bề mặt của đối tượng gồm:
o Độ gồ ghề của bề mặt.
o Bề mặt chiếu hoặc nhận ánh sáng phản xạ o Các hiện tượng tự nhiên
- Bạn cũng có thể chiếu sáng hợac pha màu vào texture mà sàu này bạn sẽ áp vào khung cảnh của bạn.
- Màu: bạn có thể làm việc với màu trong Maya theo nhiều cách khác nhau sau đây là một số cách thông dùng:
o Thay đổi màu ban đẩu của đối tượng bằng cách điều chỉnh thuộc tính màu của vật liệu áp lên đối tượng.
o Áp texture như là áp màu vào thuộctính màu của vật liệu.
o Dùng Ramp Shader để điều khiển nhiều cách thay đổi màu với ánh sáng và góc nhìn. Bạn có thể vận dụng nhiều kiểu vật liệu lạ và độ bóng phức tạp. o Mở rộng, thực hinệ hoặc vận dụng màu vào texture đã được áp bằng cách
sử dụng các thuận lợi riêng của màu sắc như điều chỉnh độ sáng, pha màu, chuyển màu HSV sang màu RGB.
- Độ trong suốt: bạn có thể làm việc với độ trong suốt của một đối tượng bằng các cách sau đây:
o Thay đổi mức trong suốt của một đối tượng bằng cách thay đổi thuộc tính transparency của vật liệu được áp lên đối tượng.
o Áp texture như áp transparency lên thuộc tính transparency của vật liệu để thiết kế ra vùng trong suốt, bán trong suốt, hấp thụ ánh sáng trên đối tượng. - Toả sáng ( specular hightlight): bạn có thể làm việc với độ chiếu sáng của các đối
tượng trong khung cảnh theo nhiếu cách sau đây:
o Thay đổi độ sáng và kích thước của specular hightlight của một đối tượng bằng cách điều chính thuộc tính Specular Shading của vật liệu áp lên đối tượng.
o Áp texture như áp specular lên thuộc tính Specular Color của vật liệu để thiết kế vùng toả sáng của đối tượng và màu của hightlight.
- Specular hightlight là gì:
o Một vài bề mặt thì sáng hơn các bè mặt khác (ví dụ một co cá ướt có bề mặt sáng hơn một lá cây khô). Tuỳ thuộc vào bề mặt có độ chiếu sáng như thế nào mà sẽ phản xạ ánh sáng theo nhiều cách khác nhau.
o Các đối tượng toả sáng thì phản xạ ánh sáng trực tiếp. Specular hightlight thể hiện một nơi trên đối tượng phản xạ ánh sáng với một góc cố định ( phản xạ trên một đối tượng dọc theo các hướng nào đó và ánh sáng bao tròm lên tất cả các đối tượng xung quanh đó)
o Specular hightlight tuỳ thuộc trực tiếp vào khung nhìn(camera) không phải vị trí của nguồn sáng.
o Kích thước của speculer hightlight trên một bề mặt làm cho bề mặt trong như bằng phẳng và toả sáng.
o Bạn có thể điều khiển màu của hightlight trên các bề mặt.
o Bạn có thể điều khiển mức độ phản xạ cũng như các thuộc tính khác giống như màu khúc xạ.
2. Shading networks:
a) Shading network
- Một shading network là tập hợp các node rendeing nối với nhau, các node này tuỳ thuộc vào màu và texture áp lên vật liệu của bề mặt. Shading network thường bao gồm một số các node render được nối với nhau và kết hợp vào một node shading group.
- Điều linh động của shading network vào thời điểm bạn xây dựng thì tuỳ thuộc vào sự kết hợp của các thuộc tính của node này với các thuộc tính của node khác và điểu chỉnh thuộc tính của node để mô tả các bề mặt như thế nào và nó nên dặt ở vị trí nào.
- Thêm một shading network:
o Mặc định khi bạn thêm một file nhiều lần vào Maya thì geometry và shading network sẽ tự nhân lên. Các shading network không cần thiết và geometry không cần thiết sẽ làm tăng dung lượng( bộ nhớ) của khung cảnh và thời gian load và khungcảnh của bạn làm việc nặng nề hơn. Bạn có thể ngăn cản việc nhân đôi của shading network khi bạn import khung cảnh, hoặc bạn có thế xoá bỏ network sau khi được nhân lên trong khung cảnh của bạn.
o Để tránh shading network không cần thiết trong khi bạn import một khung cảnh thì bạn chọn Remove Duplicate Shading Network.
o Để xoá shading network không cần thiết thì voà Hypershade chọn Edit > Delete Duplicate Shading Networks.
- Shading group node:
o Shading network được thiết kế như một mạng của dòng dữ liệu( mạng của dòng dữ liệu là nơi dữ liệu dtream từ bên trái của network cho ra kết quả shaded cuối cùng, kết quả cuối cùng được sắp xếp từ các node bên phải. Hầu hết các node bên phải là shading Group của một mạng đặc biệt.
o Shading Group là tập hợp của vật liệu,texture, ánh sáng để mô tả các thuộc tính cần thiết để yêu cầu thực hiện render hoặc shade một hình ảnh.
o Tất cả các node bên trái của shading group bổ sung cho hình ảnh nhìn thấy cuối cùng của bề mặt. Việc điều chính các thuộc tính của node hoặc các kết nối gây ra tương tác lại ở phía bên phải của node có thể thấy được trong hình ảnh render cuối cùng.
b)Các node render:
- Các node là các bộ phận riêng rẽ bạn thực hiện kết nối để xây dựng thành các khối tạo dựng để cung cấp tất cá các hiệu ứng render. Giống như các node khác trong maya bạn có thể tạo ra hoặc áp các note render vào các tham số của node khác. - Các node texture, placement, material đi kèm với các thuộc tính kết nối vào ra để
định nghĩa các đặc điễm cúa hình ảnh render côúi cùng ( từ bề mặt đến chiếu sáng, độ bóng).
- Bạn có thể tạo các kết nối các hiệu ứng mà bạn muốn. Bạn có thể chia sẻ các node để tạo các mối quan hệ nhìn thấy được và tạo ra nhiều hiệu ứng ender hơn. Ví dụ hai đối tượng có thể cùng chia sẻ một texture nên hai đối tượng này xuất hiện giống nhau nhưng ít tốn bộ nhớ hơn và yêu cầu xử lý ít hơn.
- Bạn có thể làm việc với các node render và shading network trong Hypershade.
- Một thuộc tính của node render mô tà một đặc điễm của node. Cho nên khi bạn điều chính một thuộc tính của node thì bạn sẽ điều chỉnh đặc điễm mà nó mô tả. Ví dụ nếu bạn thay đổi thuộc tính màu từ đỏ sang xanh hoặc bạn có thể thay đổi đối tượng từ mờ đục sang tong suốt bằng cách diều chỉnh thuộc tíh transparency.
- Mặc dù bạn có thế tương tác điều chỉnh một vài thuộc tính, bạn có thể thay đổi hoặc ghi một giá trị số chính xát bằng cách sử dụng Attridute Editor hoặc điểu chỉnh hoặc hiển thị các thuộc tính node trong Attribute Spreadsheet họăc Channel Box.
d) Kết nối các node render:
- Các kết nối các thuộc tính được thể hiện bằng đường thẳng được tô màu trong Hyperrshade. Các đường thẳng kết nối các node mô tả kiểu dữ liệu nào được truyền qua kết nối. Tuỳ thuộc vào kiểu kết nối và công dụng của mối nối mà thông tin truyền qua sẽ khác nhau. Các giá trị đó là màu, khoảng cách vị trí, góc, ID của đối tượng.
- Các thông tin có thể truyền qua là một giá trị đơn ( ví dụ OutAlpha là một giá trị đơn) hoặc một nhóm ( ví dụ giá trị RGB hoặc giá tri XYZ). Các kết nối nhóm thể hiện bằng đường nối xanh lá cây các kết nối khác có màu mặc định.
- Bạn có thể thiết lập màu khác và ý nghĩa của nó bạn thay đổi màu mặc định của đường kết nối.
- Mỗi node có một thuộc tính mặc định và một tập các thuộc tính dùng để kết nối. Tuy nhiên Connection Editor là công cụ tốt nhất để làm việc với shading network và cho việc tạo các kết nối không phải là mặc định.
- Connection Editor thể hiện thông tin của mạng các node ở dạng từ phía này đến phía kia cho nen bạn có thể xem 2 node được kết nối trong mang các node. Bạn có thế nhanh chóng di chuyển dễ dàng từ node này đến node khác và thấy được các đầu vào và đầu ra của node. Điều đó giúp cho thuận tinệ trong các kết nối ( có nghĩa là bạn có thể tạo ra các kết nốitrực tiếp trong mạng các node.
3. Các loại vật liệu:
a) Bề mặt, thay đổi độ lồi lõm, không gian của vật liệu.
- Mặc dù các bề mặt trong Maya có phản hồi với ánh sáng giổng như trong thế giới thực, nhưng có sự khác biệt trong cách ánh sáng tương tác với bề mặt trong phần mềm đồ hoạ máy tính. Các node material là một loại node render ( khi bạn áp node vật liệu lên một đối tượng cho phép bạn định nghĩa đối tượng đó xuất hiện như thế nào).
- Trong Maya, cac node material định nghĩa bề mặt tương tác với ánh sáng như thế nào. Maya chứa nhiều kiểu node material khác nhau giúp bạn tạo chất lượng và đặc điễm của bề mặt tác động với ánh sáng giống như trong thực tế.
- Bạn có thể khởi gán các thuộc tính của vật liệu như màu sắc, độ trong suốt, tán sắc ánh sáng, phản xạ và thông tin chi tiết bề mặt của các thành phần trong khung cảnh để tạo ra hình ảnh thực hơn.
- Khi bạn tạo ra một đối tượng thì Maya mặc định gán vật liệu Lambert cho đối tượng.
- Surface của vật liệu: bề mặt của vật liệu thể hiện kiều bề mặt mà trên đó bạn có thể áp texture. Các thuộc tính như độ chiếu sáng, bề mặt(độ mờ), phản xạ, phát quang … Ví dụ nếu texture yêu cầu bề mặt chiếu sáng thì sử dụng vật liệu Phong hơn là Lambert.
- Displacement của vật liệu: cho phép bạn sử dụng hình ảnh để định nghĩa sự lồi lỗm của một bề mặt đối tượng.
- Volumetric của vật liệu: Trong thực tế khi bạn tạo hình ảnh của một đối tượng thì đối tượng đó nằm trong atmosphere(không khí và được bao quanh bởi các đối tượng khác (background). Volumetric của vật liệu mô tả sự xuất hiện hiện tượng vật lý kỳ lạ (hiện tượng này xảy ra trong không gian ví dụ như khói., sương mù, và các hiện tượng đặc biệt khác. Bạn có thể thay đổi vulumetric của vật liệu và cung cấp các hiệu ứng như hiện tượng mù của luồng sáng phản xạ hoặc khúc xạ qua gương.
b) Dùng nhiều shade
- Khi bạn muốn sử dụng nhiều vật liệu trên một đối tượng thì bạn có thể dùng nhiều shader. Các layered shader cho phép bạn tạo ra sự xuất hiện của nhiều vật liệu trên một bề mặt bằng cách nối nhiều node material lại với nhau. Layered shaders thực hiện render chậm hơn các vật liệu khác cho nên cần cân nhắc việc sử dụng layeder texture thay cho layeder shader để tạo cùng kết quả như mong muốn.
- Các node layeder texture và layeder shader: Layeder Shader có thuộc tính compositing flag để quyết định kiểu layeder meterial hay layeder texture. Bạn có thể sử dụng diều này để đặt nhiều texture cùng với node Layeder Shader. Tuy nhiên đề nghị sử dụng Layeder Texture hơn bởi vì bạn bạn có thể điều chỉnh nhiều chọn lựa hơn. Nếu bạn chọn cờ chọn texture thì bạnphải thêm toàn bộ mạng vảo trong material.
c) Tạo shader hai phía của một bề mặt: Double-sided shading cho phép bạn tạo ra một bề
mặt với phía bên này một loại vật liêu, phía bên kia một vật liệu khác. Đấy chỉ là cách bạn có thể có thể áp nhiều vật liệu vào một mặt NURBS.
4.Các loại Texture:
a) Texture kiểu 2D và 3D:
- Các node texture là các kiểu node render cho phép bạn định nghĩa bề mặt của đối tượng xuất hiện như thế nào khi render.
- Các node texture gắn vào node Group Shading (nod eGroup Shading thể hiện thực hiện render lên shade của bề mặt như thế nào.
- Node texture là được tạo ra bởi Maya hoặc các hình ảnh import vào Maya. Texture cho phép bạn áp vào nhìêu thộuc tính khác nhau của material như color, bump(độ lồi lõm) và các hiệu ứng đặc biệt khác.
- Texture kiểu 2D: 2D texture dán bao quanh một đối tượng hoặc gắn lên một bề mặt bằng phẳng.
- Texture kiểu 3D: 3D texture bao bọ toàn bộ đối tượng kể bên trong của đối tượng giống như đường vân bện trong đá hoặc gỗ. Với 3D texture các đối tượng xuất hiện như bị ghép từng lát vật liệu.
- Texture kiểu environment: Environment texture thường được sử dụng như background cho các đối tượng trong khung cảnh hoặc áp hiện tượng phản xạ.
- Texture kiểu layeder: Có 2 cách để sếp lớp texture( dùng cách gán cờ hiệu compositing flag trong layeder shader hoặc với Layeder Texture Node.Mặc dù thứ tự làm việc trong Layer Texture Node giống như làm việc trong Layeder Shader nhưng khuyến khích dùng Layeder Texture Node bới vì bạn có thể khởi tạo nhiều chế độ trộn lẫn với nhau.
- Procedural texture được tạo ra bởi Maya. Trong thực tế các kiểu textture 2D, 3D là các procedural texture.
- Procedural texture là các phát hoạ 2D, 3D bằng các hảm toán học không phụ thuộc vào độ phân giải( thay đổi kích thước). Bạn có thể điều chỉnh các thuộc tính để thay đổi các đặc điễm của procedural texture đề thấy xuất hiện khác đi. 2D procedural texture xử lý giống như 2D file testure thay vì gắn thêm hệ toạ độ UV cho geometry. 3D procedural texture bỏ qua hệ toạ độ UV.
c) Texture kiểu file:
- File texture là các bitmap được scan từ các ảnh chụp bằng máy quay kỹ thuật số hoặc các gói được vẽ 2D hoặc 3D để bạn đem vào Maya như một bitmap. File texture lọc tốt hơn procedural texture và có thể cho ra hình ảnh chất lượng hơn. - Chú ý bạn có thể render toàn bộ một nhánh của shading nerwork để dùng chiếu
sáng, chiếu bóng, tạo độ bóng và texture như áp file texture cho các lý do sau: o Giãm thời gian render cho một network phức tạp hoặc các đặc điểm chiếu
sáng toàn cục trong mental ray phức tạp.
o Để chứa các hiệu ứng khó để tạo lập dù là dùng nhiều cách khác nhau. - Các hình ảnh HDR khi áp các texture kiểu file: Mental ray hỗ trợ các hình ảnh
High-Dinamic Range (HDR) khi thực hiện texture kiểu file. - Xem xét cho việc tạo file texture:
o Các file texture động: Sử dụng một chuỗi các file hình ảnh để tạo ra một file texture động. Các đuôi mở rộng phại được ngăn cách bởi dấu chấn vời basename của file.
o Các file textture trong hardware rendering: Thông thường khi rendering với file texture thì cần xem xét có khoảng bao nhiêu không gian bị chím trong không gian mảng hình. Các texture lớn hơn sẽ chím nhiều bộ nhớ và thời gian thực hiện bởi vì hardware rendering phải sử dụng nhiểu thời gian để lảm giãm kích thước của chúng. Cố gắng giữ cho texture nhỏ đến mức có