TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN: CHUYỂN ĐỀ ĐỒ HỌA ỨNG DỤNG

III. Tạo mô hình nhân vật 3
A. LÝ THUYẾT POLYGON 3
B. Tạo cơ thể 7
C. Tạo khung xương 8
D. Tạo áo quần 9
IV. Tạo chuyển động 11
A. Tạo chuyển động cho khung xương 11
 Kỹ thuật IK (Inverse Kinematics) 11
B. Gán khung xương vào cơ thể 12
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279
C. Export, import trang phục và hoàn chỉnh nhân vật 12
1. Export trang phục 12
 Cách export áo 12

4. Cách chọn loại render: 22
C. Camera 22
1. Nhìn cảnh thông qua camera và thực hiện render qua camera. 22
2. Các loại camera 22
3. Hiệu ứng mờ đần do di chuyển và độ sâu của vùng quan sát 23
4. Canh các đối tượng trong khung nhìn camera. 24
5. Tạo và sử dụng camera. 26
D. Chiếu sáng (lighting): 28
1. Các khái niệm trong chiếu sáng: 28
2. Các loại nguồn sáng trực tiếp: 30
3. Chiếu sáng toàn cục và hiện tượng caustisc 32
E. Đánh bóng bề mặt 33
1. Các khái niệm: 33
2. Shading networks: 34
3. Các loại vật liệu: 36
4. Các loại Texture: 37
5. Áp texture và định vị texture. 39
F. Thêm âm thanh vào hoạt cảnh. 41

III. Tạo mô hình nhân vật

A. LÝ THUYẾT POLYGON
Tạo và chỉnh sửa polygons:
- Nhân vật thực chất được tạo nên bởi sự nối ghép có quy tắc của nhiều Poligon.
Thực chất poligon là những hình toán học với nhiều góc ,cạnh khác nhau.Nhưng
ứng dụng chủ yếu chỉ là các hình tam giác và hình vuông trong việc tạo hình 1
nhân vật (còn được gọi là mô hình lưới 3 và lưới 4 ).
- Trong maya có những công cụ để tạo sẵn các poligon chuẩn : Create /Poligon
Primitive và nhấp chọn những hình thích hợp với các thông số
về chiều

-
- Ánh xạ :Polygon/mirror ,tạo ra một ánh xạ vật thể theo hướng chọn

- Chuyển đổi 1 NURBS sang polygon : Modify /convert / NURBS to polygons

Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279

- Chia mặt :
Có thể dùng một trong các công cụ sau để chia hoặc cắt mặt:
-Edit polygons/split polygon tool:công cụ này có thể được dùng để chia một mặt
thành nhiều mặt theo ý muốn bằng cách sử dụng chuột click vào vị trí muốn chia

trước khi chia (1 mặt ) sau khi chia (4mặt )

-Edit polygons/cut face tool : sẽ cắt ngang hình theo một chiều nào đó

Nối :
- chọn các hình cần nối , polygon /combine -> chức năng này dùng để nối các bộ
phận riêng lẽ của cơ thể lại với nhau

- có thể nối bằng cách nhập các điểm : Edit polygon/merge vertices ,đây là một
chức năng khá mạnh khi tạo hình và chỉnh sửa hình dựa vào những đỉnh của
những mặt

trước khi trôn sau khi trộn
- ngoài ra có thể dùng các chức năng sau để nối : Edit polygon/collapse hoặc Edit
polygon /normals/conform để nối hình mà không bị vụn ô
- có thể nối theo thuật toán boolean : Polygon /booleans


connect

- sau khi đã gắn xương ,chọn đoạn xương con muốn ánh xạ (như xương cánh
tay và xương chân ) ,Skeleton /mirror ,chọn trục đối xứng thích hợp ->nhấn
miror.chức năng này vừa tạo ra đoạn xương ánh xạ ,vừa gắn nó vào đoạn
xương cha như là đoạn xương con trước đã làm

- Khi tạo xương cho nhân vật việc chọn vị trí đặt xương là r
ất quan trọng ,nếu
đặt sại vị trí ,khung xương sẽ không đỡ nổi phần da thịt và chuyển động của
nhân vật trông rất kì dị
- Có thể xem lại sơ đồ xương vừa tạo trong : window/hypergraph

D. Tạo áo quần
Nguyên liệu cơ bản ban đầu để tạo thành áo quần là các đường thẳng dạng curve
tuơng tự như đường cắt áo quần ,gồm 2 mảnh chính nằm trên hai mặt phẳng trước
và sau nhân vật (chú ý là các đường curve thuộc từng mảnh phải nằm trong cùng
1 mặt phẳng và phải tạo thành hình khép kín ) . Sau khi tạo xong các đường curve
có hình như bên dưới
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279

- May áo quần : gồm các bước : + tạo khung panel từ các đường curve ( cloth /
create panel ),mỗi khung sẽ có 1 kí hieu là

+ tạo lưới cho panel ( cloth / create garment )

+ may áo quần (cloth / create seam ) ,may tất
cả những vị trí cần ghép mảnh lại


0112144_0112026_0112279
ii. Click chọn theo thứ tự left_shoulder, và left_wrist.
• Tạo IK handle cho cánh tay phải
i. Chọn Skeleton > IK Handle Tool
ii. Click chọn theo thứ tự right_shoulder, và right_wrist.

B. Gán khung xương vào cơ thể
Xương sau khi được tạo chỉ là một mô hình độc lập ,để cho xương và da thịt tạo
thành thể thống nhất thì ta phải buộc xương vào với cơ thể : chọn tất cả da +
xương ,dùng công cụ Skin /bind skin /smooth bind ->bind skin để gắn kết , và
nếu muốn gở ràng buộc ra chỉ cần dùng skin /edit smooth skin / delete non- skin
history . từ đây mọi hoạt động của xương sẽ kéo theo sự chuyển động của cơ thể
C. Export, import trang phục và hoàn chỉnh nhân vật
Giới thiệu:
Phần này giới thiệu cách import một bộ trang phục vào một mô hình nhân vật đã tạo
chuyển động, hoàn chỉnh nhân vật.
Chi tiết gồm:
- Cách export, import trang phục.
- Định lại vị trí cho trang phục được import.
- Cách sử dụng lưới để giữ cho trang phục ở vị trí đúng.
- Điều chỉnh cho trang phục vừa vặn hơn.
1. Export trang phục
Cách export áo
3. Mở mô hìnhh shirtFinal.mb.
4. Chọn mẫu áo.
5. Chọn File > Export Selection > . Cửa sổ tùy chọn xuất hiện. Chọn Edit > Reset
Settings, đánh dấu hộp kiểm History. Click Export Selection.
Khi hộp kiểm History được chọn, Maya export cả điều khiển trang phục(solver)
của tập tin shirtFinal.mb( Ở đây là điều khiển của mẫu áo ). Điều khiển này phải
được export luôn bởi vì bạn cần dùng nó để giả lậ

dấu hộp kiểm User Namespaces, sau đó click Import.
2. Trong cửa sổ Import Selection, click mũi tên trong hộp trên cùng cửa sổ để hiển
thị menu kéo thả và chọn Current scenes.
3. Chọnn shirtExport.mb và click Import. => Mẫu áo đã được import.
4. Trong Outliner, chọn shirtExort:shirt.
Trong Channel Box, để ý các tên shirtExport:cpSolver1 và shirtExport:cpStitcher1. Do
các tùy chọn ta chọn ở cửa sổ tùy chọn Import, Maya thêm vào tiếp đầu ngữ shirtExport
cho các node cpSolver1 và cpStitcher1 của tập tin shirtExport.mb. Điều này để đả
m bảo
tên là độc nhất, không bị trùng với các tên trong scene hiện tại.
Định vị trí cho mẫu áo 1. Di chuyển và xoay áo để nó vừa vặn với nhân vật. Smooth shading (nhấn 5) để
thấy được xuyên suốt mẫu áo.
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279
Ở bước này không cần phải làm cho mẫu áo quá vừa vặn với mô hình. Hãy tưởng
tượng khi nhân vật di chuyển thì vị trí áo cũng phải thay đổi. Có thể định vị trí
theo như số liệu dưới đây:
o Translate X: 9.93
o Translate Y: 0.1
o Translate Z: -9.98
o Rotate Y: -24
Trong Channel Box, click shirtExport:cpSolver1. Cho Start Frame bằng -20 trong
mục INPUTS ở hộp Channel Box. Cái này để định frame bắt đầu giả lập.
Chú ý bạn vẫn ở trong bộ menu Cloth, chọn Simulation > Save as Initial Cloth
State.
Maya sẽ sử dụng vị trí áo hiện tại và tạo hình ở frame đầu tiên tạo chuyển động (frame -
20).

khiển va chạm) để tương tác với mẫu quần trong suốt quá trình giả lập.

Tạo đối tượng collision cho mẫu quần
1. Chọn Simulation > Solvers >pantsExport:cpSolver1 để tạo solver
pantsExport:cpSolver1.
2. Chọn mô hình nhân vật.
3. Chọn Cloth > Create Collision Object.
4. Chọn mẫu quần để chỉ định rõ solver bạn muốn sử dụng. Mặc dù
shirtExport:cpSolver1 chưa có tác dụng gì do nó chưa kết nối với mô hình nhân
vật nhưng bạn vẫn phải chỉ rõ là chọn mẫu quần để đảm bảo thao tác là thực hiện
trên mẫu quần khi tiến hành giả lập.
Nếu một scene có nhiều hơn một solver, tại một thời điểm chỉ có thể thực hiện
thao tác giả lập cho một đối tượng duy nhất. Do đó, bạn phải chọn rõ solver muốn
thực hiện.
Giả lập
1. Chọn Simulation > Start Local Simulation.
Nhấn Esc khi cảm thấy ưng ý.
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279
4. Điều khiển các solver
Mục đích:
Để tạo cho áo sơ mi phủ lên quần và để không chỉ mô hình nhân vật mà cả áo quần cũng
được gắn đến solver
Di chuyển solver của mẫu quần đến mẫu áo
1. Chọn Simulation > Solvers > shirtExport:cpSolver1 để tạo solver cho mẫu áo.
2. Chọn mẫu quần, chọn Simulation > Transfer Garment.
Hành động này dùng để di chuyển mẫu quần đến solver của mẫu áo. Để xác nhận
mẫu quần được điều khiển bởi solver của mẫu áo, đánh dấu hộp kiểm
shirtExport:cpSolver1 trong phần INPUT của Channel Box.
3. Trong Command Line, đánh lệnh:


8. Chọn mẫu áo và chọn Simulation > Update Cloth State.
Hành động này cập nhật cho solver vị trí mới của các vertice. Việc làm này cần
thiết để có thể tạo giả lập chính xác ở bước kế tiếp.
9. Chọn Simulation > Properties > shirtExport:cpPropertyShirt > . Cài đặt các
thông số: Thickness = 1.5 và Thickness Force = 3.5.
Trường Thickness chỉ ra offset của điều khiển collision của bộ trang phục nó va
chạm vào nhau hay vào các đối tượng quần áo khác. Trường Thickness Force cài
đặt mức độ ép buộc Maya sử dụ
ng
Tiến hành simulation cho một loạt chuyển động
Mục đích:
Tiến hành simulation ở thế đứng thông thường để bắt đầu thực hiện chuyển động đi bộ.
Thực hiện việc này để tạo cái nhìn tự nhiên hơn cho mẫu áo quần trước khi thực hiện
chuyển động đi bộ.
Thêm lưới cho mẫu quần

1. Trong Time slider, đặt vị trí đầu tiên bằng -20 và vị trí kết thúc bằng 1.
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279

2. Chọn Simulation > Solvers > shirtExport:cpSolver1 > . Cài đặt giá trị cho các
thuộc tính sau:
• Start Frame: -20
• Frame Samples: 2
• Relax Frame Length: 0
Giá trị thuộc tính Frame Samples định mức độ thường xuyên mà solver thực hiện
những tính toán của quần áo trong suốt quá trình simulation. Giá trị này càng cao thì
càng chính xác hơn nhưng thời gian xử lý sẽ lâu hơn.
Mặc định, simulation là một tiến trình gồm 2 phần. Phần đầu, solver chỉnh vừa vặn áo

Sau khi cho chạy simulation, chuyển động của quần áo đụơc ghi nhận lại trong cache.
Do đó, bạn có thể hủy bỏ một số thời điểm trong Time slider để giúp cho hành động
playback được nhanh hơn
Nếu muốn tiến hành simulation lại với những cài đặt thụôc tính khác thì điều đầu tiên
bạn phải làm là xóa cache. Mặc khác, việc hủy bỏ các thời điểm và cho playback sẽ
sử dụng lại các chuyển động ở lần simulation trước.

V. Hoạt cảnh và ánh sáng.
A. Giới thiệu rendering.
- Rendering là bước cuối cùng trong xử lý đồ hoạ 3D.Mặc dù nội dung tập trung
chú ý của rendering bắt đầu với shading(độ sáng, vẽ bề mặt), texturing(gán vật
liệu) lên đối tượng và lighting(chiếu ánh sáng)của toàn bộ khung cảnh, nhưng
quá trình rendering kết thúc khi các suface(bề mặt), material(vật liệu), light(ánh
sáng) và motion (chuyển động được xử lý tích hợp vào hình ảnh cuối cùng)
1. Quan sát kết quả render.
- Khi bạn tạo khung cảnh( gồm share và texture cho đối tượng, ánh sáng cho khung
cảnh, vị trí của camera .v.v.) bạn muốn thấy khung cảnh của bạn nhiều lần khác
nhau trước khi đưa ra sản phẫm render cuối cùng. Quá trình này có thể liên quan
đến việc tạo và khởi gán các camera thêm ngoài các camera mặc định trong Maya.
- Việc nhìn thấy khung cảnh trong quá trình trương tác đế phát hiện và sửa những
vấn đề về chất lượng của hình ánh, hoặc để giãm thời gian của quá trình render
cuối cùng trước khi công bố sản phẫm cuối cùng.
- Khi bạn đã đồng ý với kết quả của khung cảnh trong suốt quá trính kiễm tra
render, bạn có thể công bố kết quả render cuối cùng.
- Bạn có thể thấy và kết thúc render trong một frame( một phần của hoạt hình-nhiều
frame) hoặc trong toàn bộ hoạt hình.
2. Điểm quyết định thực hiện render thành công.
- Điểm quyết định cho thành công đó là tìm một sự cân bằng giữa chất lượng ảnh
cao và tốc độ rendering(được xát định bao nhiêu frame được rende trong một chu
kỳ thời gian.

 Software rendering là một render hỗn hợp (kết hợp raytracing và
ưu thế về tốc độ của renderer từng dòng. Mặc dù software renderer
không chậm nhưng để hướng chất lượng hình ảnh mong muốn
phức tạp thì có thể vượt qua tốc độ nguyên thuỷ.
 Software renderer hỗ trợ nhiều thực thể khác nhau thành lập trong
Maya gồm các phần tử hiệu ứng paint, hiệu ứng sương mù,
geometry. Nó cũng có API rất mạnh cho việc thêm các hiệu ứng lạ
trong quá trình tạo lập.
 Software renderer hỗ trợ công cụ IPR cho phép bạn tạo tương tác
điều chỉnh hình ảnh renderer cuối cùng. Quan trọng nhất đặc điểm
tự nhiên của kiến trúc tích hợp của Maya cho phép các kết nối
phức tạp( chẳng hạn như texture và mọc cỏ- quản lý sự phát ra và
những mối quan hệ khác không dực đoán trước được để tạo ra các
hiệu ứng nhìn thấy được.
o Mental ray for Maya.
 Mental ray cung cấp tất cả các đặc điễm cơ bản của khía cạnh
photorelistis rendering và các hàm không thấy được trong software
rendering.
 Metal ray cho phép tương tác và xử lý mental ray rending theo lô
từ trong giao diện người dùng. Với sự hỗ trợ của tạo độ bóng để hỗ
trợ hầu hết các hiệu ứng có sẳn torng Maya, thì mental ray cho
phép rendering khung cảnh được xử lý ngay trong Maya hoặc
export vào trong file ảnh format kiểu mental (.mi).
 Sau khi bạn chọn kiểu render là mental ray thì một list các menu
render có sẳn các menu item cho mental ray. Cũng giống như
Attribute Editor có chứa mục mental ray, trong đó bạn có thể soạn
thảo các thuộc tính để sử d
ụng trong quá trình rendering bẳng
mental ray.
2. Render phần cứng

-
Chuyên đề Đồ họa Ứng dụng
0112144_0112026_0112279
4. Cách chọn loại render:
- Khi bạn chọn một loại render, giao diện người dùng của Maya sẽ tự động cấu hình
để dùng cho render. Ví dụ nếu bạn render frame hiện tại, Maya dùng renderer để
xử lý hình ảnh và hiển thị nó trong Render View. Hoặc nếu bạn biếtchọn nút
Display Render Globals Setting thì cửa sổ Render Globals Setting xuất hiện,
chọn tab Common và tab này đáp ứng được việc chọn render.
- Để chọn render thực hiện một trong các cách sau:
o Chọn Render > Render Using, cau đó chọn render
o Rendering > Rendering Editors > Render View sau đó chọn kiểu render
trong drop-down list trong Render View
o Chọn kiểu render từ drop-down list trong cửa sổ Render Global Settings.
- Chú ý: mental ray renderer và Maya Vector renderer là thêm vào mặc định. Nếu
bãn không thấy nó trong listed trong Render > Render Using, thì chọn Window >
Settings/Preferences > Plug-in Manager và chắc chắn phải chọn Mayatomr và
VectorRender plug-ins.
- Để định nghĩa renderer mặc định:
o Chọn Window > Settings/ Preferences > Plug-in Manager.
o Chọn Rendering sau đó chọn Preferred Renderer.
C. Camera
1. Nhìn cảnh thông qua camera và thực hiện render qua
camera.
- Bất cứ khi nào dù bạn đang xây dựng khung cảnh hay đang render một hình ảnh,
bạn cũng đang nhìn qua một camera.Tức là bạn đang nhìn theo môt hướng vào
hình ảnh xuyên qua kính của camera cho nên vùng nhìn của bạn bị giới hạn trong
những gì bạn thấy qua kính của camera.
- Mặc dù maya có 4 camera để cho phép bạn nhìn thấy khung cảnh trong một
panel: 1 camera phối toàn cảnh và 3 camera chiếu thẳng ( từ các vị trí trên đầu,

motion.
- Đặc biệt nếu bạn đang dùng một ảnh nghệ thuật trên khung nhìn của bạn (chẳng
hạn như các hành động chuyển động của bàn chân)thì bạn cần làm một số khởi
gán cho camera. Bạn khởi gán các setting khác nhau chẳng hạn như film back
hoặc focal length trong :
o Attribute Editor của camera được chọn.
o Các lựa chọn cho camera khi bạn tạo ra nó.
b) Điều chỉnh FTOP(APERTURE) và SHUTTER SPEED/ANGLE.
- Trong các ảnh nghệ thuật trong thế giới thực vận dụng kết hợp fStop và shutter
speed (hoặc shutter angle cho các camera chiếu film) để xát định độ sáng bao
nhiêu để chiếu len film. Tuy nhiên fStop và shutter speed cũng xát định vùng
focus chính xát là bao nhiêu.
- Chiều dài của thời gian chiếu sáng cho phép ánh sáng truyền xuyên qua thấu kính
của camera đến film được xát định bởi shutter speed. Nếu speed cao hơn thì thời
gian trình chiếu ngắn hơn, ánh sáng chiếu lên film it hơn.
- Lượng ánh sáng cho phép qua thấu kính của camera để đến film
được xát định
bởi việc điều chỉnh aperture của camera (được biết như là fStop). Aperture rộng
hơn, thì ánh sáng chiếu len film nhiều hơn
- Shutter speed/angle để xát định sự chuyển động lu mờ dần: Motion blur cho ta
cãm giác của chuyển động. Motion blur được xát định bởi shutter speed. Giãm
shutter speed thì chuyển động khó dừng lại hơn (có nghĩa là xe car chuyển động
nhanh xuất hiện lu mờ dần do chuyển động tại giá tri shutter thấp. Ở giá tri shutter
speed cao h
ơn thì xe car dường như đứng lại và vì thế focus vào
- Aperture xát định depth of field: depth of fielf là vùng focus trong ảnh. Depth of
field được xát định bởi điều chỉnh aperture của camera. Tại giá tri aperture với
fStop=f/2 thì chiều sâu của vùng bị cạn lại và background và foreground ngoài
vùng focus. Tại giá tri aperture với fStop=f/22 thì độ sâu của vùng sẽ sâu hơn và
background và foreground trong vùng focus.

o Zoom : thay đổi focal length(viewing angle) trên camera. Công cụ Zoom
không thay đổi khung cảnh toàn cụa như cong cụ Dolly, tất cả các đối
tượng trong trong frame đều thay đổi kích thước cùng một tỉ lệ. Camera
khong di chuyển nhưng hiệu ứng thì khác nhau. Để di chuyến vào hoặc ra
xa view mà khong thay đổi trong viewing angle thì dùng công cụ Dolly.
o Roll : Quay camera quanh trục nằm ngang của camera( nằm bên dưới thấu
kính).
o Azimuth Elevation: quay camera quanh một điễm đặc biệt trong khung
nhìn phối cảnh. Góc giữa sight line của camera và mặt ground thí được gọi
là elevation. Góc giữa sight line với đường thẳng vuông góc với mặt
phẳng groung gọi là azimuth của camera.
o Yaw-Pitch : các điểm camera lên hoặc xuống(pitch-độ cao cũng được gọi
là góc nghiên), hoặc qua trái hoặc qua phải (yaw-độ lệch cũng được gọi là
dịch chuyển) mà không di chuyển camera. Khung cảnh trong khung nhìn
của camera xuất hiện di chuyển trong hướng phía trước. Nếu muốn di
chuyển cameara lên xuống hợac từ cạnh này qua cạnh khác thì dùng công
cụ Track.
o Fly: Điều chỉnh làm bay camera trên màng hình mà không ràng buộc gì.
Côn cụ fly cho phép bạn điều hướng khung cảnh của bạn nếu bạn dang
chơi game phối cảnh nhân vật 3D.
- Để điều chỉnh các công cụ tên thì thực hiện : View > Camera Tools > chọn công
cụ thực hiện điểu chỉnh. Riêng công cụ Fly thì ctrl+kéo tới và xuống để thụt lùi…
sau đó giải phóng Ctrl và thao tác kéo.
b) Điều chỉnh Angle of view (focal length).
- Trong mọi hình ảnh thu được bạn quyết định một đối tưọng lớn cỡ nào
khi xuất hiện trong frame. Ví dụ muốn có một hình ảnh gồm toàn bộ
nhân vật hoặc chỉ cái đầu và cái vai? Có 2 cách điều chỉnh làm cho
nhân vật lớn hơn trong frame đó là hoặc di chuyển camera lại gẩn đối
tượng(Dolly) hoặc điều chỉnh thấy kính để cho focal length dài
hơn(Zoom).