3D texturing trong hoạt hình: Tổng quan quy trình làm việc

Sau 3D modeling, bước tiếp theo trong quy trình sản xuất hoạt hình chính là 3D texturing. Trước khi giao cho các nghệ sĩ Texture, các mô hình 3D thường ở màu xám mặc định, phẳng. Để thêm màu sắc, thiết kế và các kết cấu vào mô hình 3D, những hình ảnh họa tiết 2D cần được áp dụng lên chúng. Toàn bộ thuộc tính màu sắc và bề mặt của mô hình 3D thường là kết quả của quá trình này hay còn gọi là 3D Texturing.

Trong quá trình 3D Texturing trong hoạt hình, nghệ sĩ có thể sử dụng nhiều gói phần mềm hoặc kỹ thuật khác nhau như vẽ thủ công hoặc sử dụng ảnh thật để tạo độ chân thật cho các chi tiết là một phương pháp mà các nghệ sĩ texture có thể thêm vào mô hình.

Trong bài viết này, hãy cùng Renderfarms.vn xem xét tổng quan về quy trình làm việc của 3D texturing trong hoạt hình. Hãy cùng bắt đầu nhé.

3D texturing trong hoạt hình là gì?

Các đối tượng được tạo trong 3D modeling thường có màu xám phẳng mặc định. 3D Texturing trong hoạt hình là nghệ thuật phủ lên các mô hình 3D bằng hình ảnh 2D. Các nghệ sĩ texture chịu trach nhiệm áp dụng màu sắc và các thuộc tính bề mặt lên các đối tượng 3D. Mục tiêu chung là làm cho bề mặt của mô hình phù hợp với thiết kế concept art hoặc bản tương đương trong thế giới thực.

Ví dụ, nếu mô hình được yêu cầu thể hiện một bức tường gạch, nhiệm vụ của nghệ sĩ 3D texture là đảm bảo rằng bức tường gạch 3D có cùng màu sắc và thuộc tính bề mặt như một bức tường gạch đích thực sau khi render. Tương tự đối với việc áp dụng cho bất kể vật thể nào.

Các kỹ thuật 3D texturing trong hoạt hình phổ biến

Thông thường, 3D texturing trong hoạt hình được sử dụng để thể hiện ba thuộc tính chính cảu mọi bề mặt trong môi trường 3D. Bao gồm các thuộc tính sau.

Chất liệu

Texture ở mức độ lớn có thể cho người xem cảm giác về chất liệu của một đối tượng trong thế giới 3D. Mục tiêu chính của 3D texturing trong hoạt hình là mô tả chân thực để người xem cảm nhận sống động về chất liệu.

Hiệu ứng ánh sáng

Trong thế giới thực, mỗi đối tượng thể hiện các thuộc tính riêng biệt khi tiếp xúc với ánh sáng, chẳng hạn như phản xạ, khúc xạ, tính bất đẳng hướng, v..v. Các thuộc tính tương tự cần được áp dụng cho các đối tượng 3D có cùng chất liệu trong thế giới hoạt hình.

Chi tiết bậc ba

Nếu từng chi tiết nhỏ trên bề mặt của một đối tượng 3D được tạo trong giai đoạn 3D Modeling, việc xử lý các đối tượng này sẽ là một gánh nặng thực sự cho cả phần mềm 3D và tất nhiên là cho cả nghệ sĩ 3D. 3D texturing trong hoạt hình cung cấp giải pháp cho vấn đề này: nó cho phép bạn tạo ra các chi tiết nhỏ như nếp nhăn, vết sẹo, vết nứt, vết lồi lõm, v.v. Trên bề mặt của mô hình mà không gây áp lực nhiều cho phần cứng hoặc phần mềm. Các loại texture và kỹ thuật texture mapping khác nhau có thể được sử dụng để làm cho mô hình 3D trông chân thực hơn trong môi trường 3D.

Phân tích quy trình 3D texturing trong hoạt hình – 3 bước

Unwrapping

Để bắt đầu quá trình 3D texturing trong hoạt hình, bạn cần unwrap mô hình hay chính là mở rộng lưới 3D. Các nghệ sĩ texture sẽ tạo bản đồ UV cho từng đối tượng 3D ngay khi họ nhận được mô hình cuối cùng từ bộ phận 3D modeling. Bản đồ UV thực chất là các biểu diễn 2D của các mô hình 3D. UV mapping sẽ giúp bao bọc một hình ảnh 2D (texture) quan đối tượng 3D bằng cách liên kết trực tiếp nó với các đỉnh đa giác. Bản đồ này sẽ được sử dụng trực tiếp trong quá trình texturing và shading.

Ngoài ra các ứng dụng chuyên biệt như các phần mềm Autodesk Maya đều cung cấp các công cụ để unwrap các mô hình 3D. Việc chọn công cụ phù hợp để tạo bản đồ UV là vấn đề về sở thích hoặc tính tương thích của dự án hay của nghệ sĩ 3D đó.

Unwrapping mô hình 3D trong thành phần texturing thường là bắt buộc, trừ khi bạn sử dụng các lựa chọn khác như procedural textures. Đây là các texture 2D hoặc 3D được tạo ra bằng một thuật toán toán học (procedure) thay vì dữ liệu lưu trữ trực tiếp.

Texture painting và shading

Hiện thị chính xác diện mạo tổng thể của một đối tượng và cách nó tương thích với ánh sáng là một bước quan trọng để làm có đối tượng ấy trở nên sống động, thu hút hơn. Sử dụng sai chất liệu hoặc thuộc tính bề mặt có thể khiến người xem cảm thấy không chân thực và thuyết phục. Đây là mục tiêu chính của quá trình texturing và shading, luôn đi đôi với nhau. Texture thường là một hình ảnh 2D, còn shading là một công việc tạo ánh sáng ảnh hưởng đến hình ảnh 2D đó.

Quá trình định nghĩa thông tin màu sắc, chi tiết bề mặt và các thuộc tính thị giác của mô hình 3D được gọi là “texture mapping”. Thông thường các studio thường sử dụng Bản đồ màu cơ bản (Base color map), Bản đồ Normal (Normal map), Bản đồ Độ Cao (Height map), Bản đồ Tán Xạ (Diffuse map), Bản đồ Phản Xạ (Specular map), Bản đồ Độ Nhám (Roughness map), và Bản đồ Tự Phát Sáng (Self-Illumination map).

Còn có rất nhiều loại bản đồ texture khác, bao gồm Bản đồ Che Khuất Xung Quanh (Ambient occlusion map), Bản đồ Dịch Chuyển (Displacement map), Bản đồ Phản Xạ/Phản Chiếu (Specularity/reflection map), Bản đồ Độ Nhám/Độ Bóng (Roughness/glossiness map), Bản đồ Kim Loại (Metalness map), Bản đồ Khúc Xạ (Refraction map), v.v.

Lighting & Rendering

Quá trình tính toán các bản đồ texture được gán cho shader của đối tượng và cả ánh sáng được gọi là rendering. Nói chung các quy trình texturing, lighting 3D và rendering đều có sự tương tác chặt chẽ với nhau. Vì vậy, việc chọn các bản đồ texture phải dựa trên sự tương thích với công cụ render mà bạn sẽ sử dụng vào cuối giai đoạn sản xuất.

Texture mapping

Theo Wikipedia: “Texture mapping là một phương pháp để xác định các chi tiết tần số cao, kết cấu bề mặt hoặc thông tin màu sắc trên một đồ họa máy tính hoặc mô hình 3D. Kỹ thuật bạn đầu được tiên phong bởi Edwin FCatmull vào năm 1974”.

Những điều bạn nên biết về phần mềm 3D texturing

Câu hỏi đầu tiên mà mọi người thường nghĩ đến là phần mềm nào tốt nhất cho việc 3D texturing trong hoạt hình. Mặc dù có những phần mềm làm tốt hơn ở một số khía cạnh so với những phần mềm khác nhưng không có phần mềm nào là hoàn hảo cho mọi lĩnh vực. Để chọn phần mềm phù hợp, bạn nên trả lời một số câu hỏi sau đây:

Quy mô dự án của tôi là gì? Tôi chỉ làm để học cách texturing hay không? Nếu đúng vậy, bạn nên bắt đầu với phần mềm thân thiện và dễ học như Blender.
Những tính năng nào tôi cần để thực hiện dự án 3D texturing của mình? Bạn nên xem xét các phần mềm nào có đầy đủ các tính năng cần thiết, ví dụ như Zbrush.

Kết luận

Các mô hình 3D cuối cùng thường có màu xám, phẳng mặc định. Việc thêm màu sắc hoặc các thuộc tính bề mặt và vật liệu vào mô hình 3D là một bước tiến xa trong chuỗi quy trình hoạt hình 3D. Nhìn chung, 3 thuộc tính chính mà chúng ta muốn hiển thị trên một mô hình 3D thông qua texturing: chất liệu, hiệu ứng ánh sáng và một số chi tiết bề mặt.

3D texturing trong hoạt hình về cơ bản là được mô phỏng bởi hình ảnh 2D và được xác định bằng ánh sáng tác động đến nó. Nhiều gói phần mềm khác nhau có các công cụ và kỹ thuật khác nhau để thêm texture vào mô hình 3D. Giai đoạn texturing trong chuỗi quy trình hoạt hình 3D bao gồm unwrapping, texture painting & shading, và rendering. Các mô hình đã được thêm texture sẽ được sử dụng trong giai đoạn rendering của hoạt hình 3D.

Xem thêm: Cách render vật liệu gỗ sống động hơn trong Cinema 4D