Giới thiệu về Quy trình xử lý đồ họa máy tính

Có 6 giai đoạn sản xuất không gian 3 chiều

Có một điều là hầu hết mọi người khi xem phim đều tự hỏi “làm thế quái nào mà họ có thể làm được điều đó?”

Một số hình ảnh được tạo ra trên màn hình bạc thực sự đáng kinh ngạc, từ những trận chiến làm rung chuyển trái đất trong bộ ba tác phẩm The Lord of the Rings đến môi trường kỹ thuật số đầy mê hoặc trong Avatar, Tron: Legacy và quán quân hiệu ứng hình ảnh Inception.

Khi bạn đào sâu vào nó, bạn sẽ thấy đồ họa máy tính hiện đại sử dụng lượng lớn khoa học và toán học phức tạp. Nếu như không có các nhà khoa học máy tính làm việc dưới màn ảnh, thì sẽ phải cần tới ba hoặc bốn nghệ sĩ kỹ thuật số làm việc không ngừng để đưa những sinh vật, nhân vật và cảnh quan từ trí tưởng tượng của họ đến đời thực.

Quy trình đi vào sản xuất một nhân vật hoặc môi trường phim 3D hoàn chỉnh được các chuyên gia trong ngành gọi là “quy trình xử lý đồ họa máy tính”. Mặc dù từ quan điểm kỹ thuật quy trình này khá phức tạp, nhưng nó thực sự rất dễ hiểu khi được minh họa theo trình tự.

Hãy nghĩ tới nhân vật trong phim 3D yêu thích của bạn, đó có thể là Wall-E, Buzz Lightyear hoặc bạn có thể là fan của Po trong Kung Fu Panda. Mặc dù ba nhân vật đó trông rất khác nhau nhưng trình tự sản xuất quy trình cơ bản đều giống nhau.

Để đưa một nhân vật phim hoạt hình từ ý tưởng hoặc bản vẽ phân cảnh thành bản kết xuất 3D hoàn hảo, các nhân vật đều phải trải qua sáu giai đoạn chính:

1. Tiền sản xuất
2. Mô hình 3D
3. Tô bóng & Tạo kết cấu
4. Ánh sáng
5. Tạo hoạt ảnh
6. Kết xuất và hậu kỳ

Trong giai đoạn tiền sản xuất, giao diện tổng thể của một nhân vật hoặc môi trường được hình thành. Vào cuối giai đoạn này, các bản thiết kế hoàn thiện sẽ được gửi đến nhóm mô hình để phát triển.

• Đếm ý tưởng: Hàng chục, hoặc thậm chí hàng trăm bản vẽ, tranh vẽ được tạo ra và xem xét hàng ngày bởi các đạo diễn, nhà sản xuất và nhà lãnh đạo nghệ thuật.
• Bảng màu: Mỗi bảng màu cho từng nhân vật được phát triển ở giai đoạn này nhưng thường không hoàn thiện cho tới phần sau của quá trình.
• Những nhà nghệ sĩ Concept có thể làm việc với các nhà điêu khắc kỹ thuật số để tạo ra các mô hình kỹ thuật số sơ bộ cho những thiết kế đầy hứa hẹn.
• Khi các chi tiết của nhân vật hoàn hiện, yêu cầu đặc biệt khác như lông thú và vải sẽ được gửi đến để nghiên cứu và phát triển.

Khi hoàn thiện vẻ ngoài của nhân vật, dự án sẽ được chuyển tới cho các nhà mô hình 3D. Công việc của một người làm mô hình là lấy một tác phẩm nghệ thuật với ý tưởng hai chiều và chuyển nó thành mô hình 3D để cung cấp cho các nhà thiết kế hoạt hình sau này.

Trong quy trình sản xuất ngày nay, bộ công cụ của các nhà tạo mô hình có hai kỹ thuật chính: Tạo mô hình đa giác và điêu khắc kỹ thuật số

• Mỗi kỹ thuật có điểu mạnh và điểm yếu riêng, mặc dù có nhiều điểm khác biệt nhưng nó bổ sung nhau trong cách tiếp cận.
• Điêu khắc cho phép nhiều mô hình cơ học (nhân vật) hơn trong khi các mô hình đa giác phù hợp hơn với các mô hình cơ khí, kiến trúc.

Chủ đề về mô hình 3D quá rộng để có thể bao quát trong ba hoặc bốn ý, nhưng chúng tôi sẽ đề cập sâu hơn ở trong series đào tạo về Maya

Bước tiếp theo sẽ ảnh hưởng tới giai đoạn sản xuất được biết đến là tạo bóng và tạo kết cấu. Trong giai đoạn này mô hình 3D sẽ được thêm vào vật liệu, kết cấu và màu sắc.

• Mỗi thành phần của mô hình sẽ có những vật liệu tô bóng khác nhau.
• Vật liệu thực tế: Nếu vật thể được làm bằng nhựa thì cần phải tạo bóng phản chiếu hoặc đổ bóng. Còn nếu được làm bằng thủy tinh, một phần vật liệu sẽ trong suốt và khúc xạ ánh sáng thủy tinh như thế giới thực.
• Màu sắc và kết cấu được thêm vào không chỉ bởi bằng cách phản chiếu hình ảnh hai chiều lên mô hình mà còn bằng cách tô trực tiếp lên bề mặt mô hình giống như một tấm vải. Quá trình này được thực hiện bởi phần mềm đặc biệt như Brush và bản vẽ đồ họa.

Để các cảnh 3D trở lên sống động thì phải đặt đèn kỹ thuật số vào cảnh để chiếu sáng mô hình giống như giàn ánh sáng trên phim trường khi chiếu vào diễn viên. Đây có lẽ là giai đoạn kỹ thuật quan trọng thứ hai trong quá trình sản xuất (sau giai đoạn kết xuất), nhưng vẫn liên quan nhiều tới tính nghệ thuật.

• Ánh sáng thích hợp phải đủ chân thực nhưng cũng phải đủ ấn tượng để truyền tải tâm trạng của đạo diễn.
• Các vấn đề về tâm trạng: Bạn có thể tin hoặc không, các chuyên gia ánh sáng có quyền kiểm soát nhiều thậm chí nhiều hơn các nhà họa sĩ khi đề cập tới cách phối màu, tâm trạng hay bầu không khí tổng thể của một bức ảnh.
• Mối quan hệ qua lại: Giữa các nghệ sĩ ánh sáng và kết cấu phải giao tiếp qua lại thường xuyên với nhau. Hai bộ phận này phối hợp chặt chẽ với nhau để đảm bảo ánh sáng và cảnh vật, đổ bóng và phản chiếu phù hợp nhất có thể.

Hoạt ảnh giống như hầu hết mọi người đều biết là giai đoạn mà nghệ sĩ sẽ đưa nhận vật vào cuộc sống và cho chúng có thể chuyển động. Kỹ thuật hoạt hình cho phim 3D khá khác biệt so với hoạt hình vẽ tay truyền thống, và có nhiều điểm chung hơn với kỹ thuật hoạt hình tĩnh.

• Rigged for Motion: Các nhân vật 3D đều được điều khiển bằng khung xương ảo hoặc bằng “cần” cho phép người làm hoạt ảnh điều khiển cánh tay, chân, nét mặt và tư thế của nhân vật.
• Pose-to-Pose: Hoạt ảnh thường được hoàn thành trong tư thế tạo dáng. Nói cách khác làm hoạt hình sẽ thiết lập một “key-frame” cho cả tư thế bắt đầu và kết thúc của một hành động, sau đó điều chỉnh mọi thứ ở giữa để chuyển động trôi chảy và đúng thời điểm.

Kết xuất là giai đoạn sản xuất cuối cùng cho một cảnh 3D, về cơ bản nó việc chuyển cảnh ba chiều thành hình ảnh hai chiều hoàn chỉnh. Việc kết xuất này khá kỹ thuật vì thế chúng tôi không mất quá nhiều thời gian. Trong giai đoạn kết xuất, tất cả những tính toán mà máy tính của bạn không thể hoàn thành trong thời gian thực đều được thực hiện.

Nó bao gồm nhưng không quá giới hạn ở những điểm sau:

• Ánh sáng hoàn thiện: Phải tính toán đổ bóng và phản xạ
• Hiệu ứng đặc biệt: Đây thường là khi các hiệu ứng như làm mờ độ sâu trường ảnh, sương mù, khói và các vụ nổ sẽ được tích hợp vào cảnh.
• Xử lý hậu kỳ: Nếu cần điều chỉnh độ sáng, màu sắc hoặc độ tương phản, những thay đổi này sẽ được hoàn thành trong phần mềm xử lý hình ảnh sau thời gian kết xuất.

Mặc dù quy trình sản xuất đồ họa máy tính rất phức tạp về mặt kỹ thuật, nhưng các bước cơ bản khá dễ dàng cho tất cả mọi người.

Bài viết này không thể đầy đủ mọi thông tin mà chỉ đơn thuần giới về các công cụ và kỹ năng để việc sản xuất đồ họa máy tính 3D trở nên khả thi.

Hi vọng bài viết sẽ cung cấp đủ thông tin để giúp bạn hiểu rõ hơn về những công việc và nguồn lực để sản xuất một số kiệt tác về hiệu ứng hình ảnh mà tất cả chúng ta đều yêu thích trong suốt nhiều năm.

Happy Rendering!

Nguồn tham khảo: lifewire.com