Hướng dẫn tạo ánh sáng 3D cơ bản

3D VFX, 3D lighting và 3D rendering là ba giai đoạn cuối cùng trong quá trình sản xuất phim hoạt hình 3D, 3 bước này được gắn kết chặt chẽ với nhau. 3D Lighting là một trong những yếu tố quan trọng nhất của bất kỳ hình ảnh nào. Ánh sáng trong hoạt hình 3D cũng giống như ánh sáng trong nhiếp ảnh và làm phim. Các nghệ sĩ ánh sáng cần thiết lập sự kết hợp của các nguồn sáng để thu hút sự chú ý đến những khung cảnh đặc biệt, tổng quan cảm xúc các phân cảnh hoặc thể hiện các đặc tính tự nhiên như cảnh thời gian trong ngày. 

Vai trò của ánh sáng 3D thậm chí còn có ý nghĩa quan trọng hơn trong quảng cáo 3D, hình ảnh hóa sản phẩm hoặc hình ảnh động 3D siêu thực. Nghệ sĩ ánh sáng phải làm nổi bật các chi tiết khác nhau của các đối tượng; mọi thứ sẽ trông không hấp dẫn và nhàm chán nếu không có ánh sáng thích hợp.

Dưới đây là các kiến thức cơ bản của giai đoạn chiếu sáng trong quy trình sản xuất phim hoạt hình 3D trại studio hoạt hình 3D.

Nhưng trước đó, đây là video tua nhanh về các giai đoạn chiếu sáng khác nhau trong dự án hoạt hình mới nhất của Dreamfarms Studio

Ánh sáng 3D là gì?

3D Lighting hay ánh sáng 3D là tập hợp các công cụ và kỹ thuật được sử dụng để mô phỏng ánh sáng trong môi trường 3D do máy tính tạo ra. Kỹ thuật chiếu sáng 3D cung cấp một lượng lớn tính linh hoạt về mức độ chi tiết và chức năng. Chúng cũng hoạt động ở các mức độ phức tạp khác nhau. Các nghệ sĩ ánh sáng có thể chọn từ nhiều nguồn sáng, hiệu ứng, công cụ và kỹ thuật phù hợp với nhu cầu của họ.

Giống như nhiếp ảnh hoặc quay phim, tạo 3D lighting cũng được thiết lập theo các giai đoạn chiếu sáng của quy trình sản xuất phim hoạt hình 3D. Các cảnh hoặc chuỗi hình ảnh sẽ được thiết lập các nguồn sáng khác nhau để người xem có thể thấy cụ thể các cảnh đó. Ánh sáng đặc biệt quan trọng trong sản xuất phim hoạt hình 3D vì nó hỗ trợ truyền tải câu chuyện, tâm trạng của cảnh quay cũng như mô tả trực quan địa điểm, thời gian trong ngày hay việc mô tả thời tiết rất thuyết phục. 

Các yếu tố này có ảnh hưởng lớn và cực kỳ quan trọng trong việc thực hiện các dự án cần thời gian dài để hoàn thiện. Tạo sơ đồ ánh sáng nhất quán trong toàn bộ phim truyện hoặc chương trình truyền hình 3D là một trong những thách thức lớn nhất mà bộ phận ánh sáng của một studio phim hoạt hình 3D sẽ phải đối mặt.

Các loại hiệu ứng 3D lighting trong hoạt hình

Các loại ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy xung quanh mình trong thế giới thực, trên thực tế là sự kết hợp phức tạp của ánh sáng xung quanh và các nguồn sáng bổ sung khác nhau. Một phần lớn ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy hàng ngày là ánh sáng thực tế từ một ngôi sao đang cháy ở xa chiếu sáng bầu trời của chúng ta và dội lại vô số lần trong môi trường. Đó là lý do tại sao ngoài ánh sáng trực tiếp, các vật thể hiếm khi tối hoàn toàn. 

Công cụ dựng hình cao cấp, với ánh sáng xung quanh có chất lượng cao sẽ tạo ra những cảnh quay cực kỳ thuyết phục. Tuy nhiên, các công cụ kết xuất tiêu chuẩn luôn tạo ra một hiệu ứng tương tự bằng cách thêm giá trị ánh sáng vào tất cả các pixel trong hình ảnh. Global Illumination (GI) và Skydome là hai thuật toán được sử dụng nhiều nhất trong các studio phim hoạt hình 3D như Dream Farm để tạo ra ánh sáng xung quanh thuyết phục trong môi trường 3D.

Skydome Lighting: Skydome là một công cụ hiệu quả để mô phỏng ánh sáng từ mái vòm phía trên khung cảnh; đại diện cho bầu trời. Nó thậm chí có thể được sử dụng với hình ảnh HDR để thực hiện ánh sáng dựa trên hình ảnh. Skydome chủ yếu được sử dụng cho các cảnh ngoài trời nhưng cũng có thể được thực hiện cho các cảnh trong nhà khi cần thiết.

Global Illumination: Các thuật toán Global Illumination tính toán ánh sáng truyền qua toàn bộ cảnh. Các thuật toán như vậy không chỉ tính đến chiếu sáng trực tiếp mà còn tính toán chiếu sáng gián tiếp. Trong đó các tia sáng từ cùng một nguồn bị phản xạ bởi các bề mặt khác trong cảnh. Do đó, chúng tạo ra một ánh sáng rất thực tế, khá giống với những gì chúng ta thấy trong thế giới thực.

Các loại nguồn sáng khác nhau có thể được sử dụng kết hợp với hai loại thuật toán ánh sáng này. Bạn có thể xem xét một trong số chúng để hiểu rõ hơn về các thuộc tính và tiềm năng độc đáo của từng loại; kết hợp với GI và Skydome. Thử nghiệm với các công cụ và kỹ thuật này có thể đưa bạn đến một điểm mà bạn có thể mô phỏng hiệu quả ánh sáng thế giới thực trong môi trường ảo. 

1. Ánh sáng định hướng

Ánh sáng định hướng (còn được gọi là ánh sáng vô hạn) sử dụng để mô phỏng mặt trời hoặc ánh trăng cực tốt vì ánh sáng nó tạo ra truyền theo các tia song song; như một nguồn sáng xa. Nguồn sáng này chiếu vào các đa giác trong cảnh với cường độ bằng nhau.

2. Point light – Ánh sáng điểm

Point light (còn được gọi là ánh sáng Omni), phát ra ánh sáng từ một điểm nhỏ, theo mọi hướng. Nó thường được sử dụng để tạo ra ánh sáng lấp đầy vì nó không có hình dạng hoặc kích thước cụ thể. Vật càng gần nguồn sáng thì vật xuất hiện càng sáng. Bóng đèn là một ví dụ về đèn Omni / điểm trong thế giới thực.

3. Area Light 

Area Light phát ra ánh sáng từ một bề mặt xác định với hình dạng và kích thước cụ thể; chẳng hạn như cửa sổ, đèn chiếu sáng huỳnh quang hoặc bảng điều khiển có đèn nền. Nói cách khác, Area Light là ánh sáng dựa trên vật lý truyền các tia định hướng từ trong một ranh giới xác định; tạo bóng mềm và chân thực. Những đặc tính này làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong chiếu sáng sản phẩm hoặc hình dung kiến trúc. Area Light có hướng tổng thể, nhưng chúng không phát ra các tia song song như ánh sáng định hướng.

4. Spotlight

Một loại 3D lighting rất phổ biến trong bất kỳ phần mềm hoạt hình 3D nào. Spotlight tạo ra ánh sáng đơn trực tiếp hình nón; với cường độ ánh sáng cao, gần nguồn và đến tâm của hình nón. Nghệ sĩ ánh sáng có thể kiểm soát góc hình nón, xác định kích thước của ánh sáng hoặc làm mềm mép ngoài của hình nón để tạo ra các dáng vẻ khác nhau. Flashlight là một ví dụ rõ ràng về đèn chiếu trong thế giới thực.

3 Kỹ thuật chiếu sáng cơ bản trong môi trường 3D

Có ba kỹ thuật chiếu sáng cơ bản được sử dụng rộng rãi trong nhiếp ảnh, phim, sân khấu và hội họa. Ba kỹ thuật chiếu sáng đơn giản này cũng có thể được áp dụng cho môi trường 3D ảo, để tạo ánh sáng cơ bản cho hoạt ảnh 3D. Tuy nhiên, ánh sáng 3D không chỉ giới hạn ở ba kỹ thuật này và có thể phức tạp hơn nhiều.

1. Chiếu sáng ba điểm

Ánh sáng ba điểm có lẽ là cách phổ biến nhất, rõ ràng là sử dụng ba nguồn sáng:

Ánh sáng chính: là ánh sáng mạnh nhất trong ba ánh sáng và là nguồn sáng chính; được đặt ở một bên của đối tượng.

Ánh sáng lấp đầy: Cường độ ánh sáng thấp hơn, được đặt ở phía đối diện của đèn chính để lấp đầy một chút bóng đổ từ đèn chính.

Đèn viền: được đặt phía sau vật thể để tách nó khỏi nền bằng cách thêm điểm nhấn xung quanh nó.

2. Chiếu sáng hai điểm

Ánh sáng hai điểm giống nhất với những gì chúng ta thấy hàng ngày: Nguồn sáng chính (ánh sáng mặt trời) và ánh sáng thứ hai bao quanh nó (ánh sáng xung quanh bầu trời).

3. Chiếu sáng một điểm

Thiết lập chiếu sáng một điểm chỉ có một nguồn sáng mà không có bất kỳ nguồn bổ sung nào để lấp đầy bóng. Đây là một kỹ thuật cực đoan được sử dụng để tạo ra một hiệu ứng rất ấn tượng.

Làm thế nào để bạn trở thành một nghệ sĩ 3D lighting?

Ánh sáng là một yếu tố quan trọng đối với bất kỳ bộ phim hoạt hình 3D nào. Các chuyên gia chiếu sáng hoạt hình 3D rất giống với các nghệ sĩ chiếu sáng phim hay họa sĩ nghệ thuật. Họ phải có khả năng tạo ra tâm trạng đặc biệt trong một cảnh quay hoặc một chuỗi hoặc thể hiện mọi chi tiết của một đối tượng bằng cách chiếu sáng vào nó.

Nghệ sĩ ánh sáng 3D cũng chịu trách nhiệm về sự liên kết của các ánh sáng trên mỗi chuỗi và toàn bộ hoạt ảnh 3D; đặc biệt là trong các sản phẩm lớn. Một khi quá trình sản xuất phim hoạt hình 3D đạt đến một quy mô nhất định, các yếu tố về chất lượng và thời gian khiến các hãng phim hoạt hình không thể sản xuất các dự án đầy đủ. Đó là lý do tại sao các hãng phim hoạt hình 3D lớn đa dạng hóa lực lượng lao động CG của họ thành các nhóm chuyên nghiệp bao gồm người tạo mô hình chuyên dụng, người thiết kế, họa sĩ hoạt hình, họa sĩ kết cấu và chuyên gia ánh sáng.

Điều quan trọng đối với một nghệ sĩ ánh sáng 3D là chọn phần mềm như Autodesk Maya và sử dụng nó thành thạo. Kiến thức và kinh nghiệm của các nghệ sĩ ánh sáng 3D về bất kỳ phần mềm nào họ sử dụng để làm sáng các nhân vật và bối cảnh nên được sử dụng để đóng góp vào bầu không khí của hoạt hình 3D. Nhưng điều đó sẽ không đủ. Họ phải hiểu cách ánh sáng hoạt động và có kiến ​​thức toàn diện về ánh sáng, màu sắc và cách các vật liệu hoặc kết cấu khác nhau hoạt động dưới các loại ánh sáng khác nhau.

Xét cho cùng, kỹ thuật này là nền tảng cho một chuyên gia chiếu sáng 3D, nhưng cũng cần có óc nghệ thuật và óc sáng tạo. Những phẩm chất này kết hợp với thực hành đầy đủ, làm cho một nghệ sĩ ánh sáng chuyên biệt trở nên vô cùng quý giá đối với bất kỳ studio phim hoạt hình 3D nào.

3D lighting là một giai đoạn quan trọng của mọi dự án hoạt hình 3D. Đây là quá trình mà các nguồn sáng của môi trường 3D, sắc thái, bóng đổ và phản xạ được tạo ra. Ánh sáng hoạt hình 3D giống như chụp ảnh hoặc phim: Sự kết hợp của các nguồn ánh sáng để thu hút sự chú ý vào một phần đặc biệt của bối cảnh thiết lập tâm trạng chung của cảnh hoặc thể hiện các đặc tính tự nhiên như thời gian trong ngày hoặc thậm chí là thời tiết.

Bước tiếp theo trong quy trình hoạt hình 3D sẽ là kết xuất 3D. Như đã đề cập trước đây, 3D VFX, ánh sáng và kết xuất được gắn chặt với nhau và có thể yêu cầu nhiều bản sửa đổi để hoạt động tốt nhất cùng nhau. Vì vậy, điều cần thiết đối với một xưởng phim hoạt hình 3D là phải tạo ra mối quan hệ phù hợp giữa các đội ngũ chuyên nghiệp.

Các bạn có thể đọc thêm các bài viết hữu ích về 3D animation hoặc VFX tại đây nhé!

Nguồn: Dream Farm studio