báo cáo bài tập lớn môn công nghệ phần mềm, các bước làm 1 đoạn phim hoạt hình 3d = phần mềm maya autodesk

BÁO CÁO BÀI T P L N Ậ Ớ
MÔN CÔNG NGH PH N M MỆ Ầ Ề
Đề tài: Ứng dụng công nghệ 3D xây dựng phim
hoạt hình
, tháng 5 năm 2012
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Giáo trình:
- Làm quen với maya
- Maya từ A-Z
2
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
- Cơ sở lý thuyết Maya
Từ trang web , , và các
trang web khác
Các trang web về đồ họa 3D:
Diễn đàn về 3D Việt Nam và trên thế giới

www.3dviz.vn

www.3dtotal.com






Thư viện đồ họa

Các bài tutorial,video


/>
GIỚI THIỆU CHUNG
Hoạt hình thực ra là tập hợp những bức ảnh tĩnh, khi một vật di chuyển từ
điểm A đến điểm B trong 1 giây, và nếu mắt người nhận được từ 10 đến 24 hình
ảnh của vật đó trong 1 giây khi nó đang dịch chuyển, thì mắt người sẽ trông đó
như một chuyển động liên tục.
3
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Phim hoạt hình được sản xuất đầu tiên vào năm 1911.Đầu tiên phim hoạt
hình được sản xuất với mục đích đề cao tính sáng tạo của một loại hình nghệ
thuật. Nhưng ngày nay, phim hoạt hình bên cạnh giá trị nghệ thuật còn mang
thương mại. Có hai phương pháp làm hoạt hình cơ bản: hoạt hình truyền thống
và hoạt hình máy tính.
Với công nghệ 2D, được gọi là hoạt hình truyền thống. Người ta sẽ vẽ và
tô màu từ 12 đến 24 hình trong mỗi giây để tạo một bộ phim hoạt hình. Với
phương pháp này thì môi trường, ánh sáng, chất liệu, tóc tai nhân vật, tất cả đều
được vẽ ra trên mỗi khung hình. Nghĩa là kết quả sẽ đi thẳng từ cây bút ra hình
ảnh, nghệ sĩ càng tài năng thì hình vẽ càng sống động, càng thật. Hoặc Từ giấy
cắt đơn giản cũng có thể làm nên một phim hoạt hình. Lúc còn bé hẳn nhiều
người từng vẽ hình vào tập giấy rồi tinh nghịch lật nhanh các tờ trong tập giấy
đó để làm cho hình vẽ chuyển động. Đó chính là kỹ thuật cơ bản làm nền tảng
cho ảo giác chuyển động hoạt hình. Hoạt hình giấy cắt là hình thức cổ xưa và
thô sơ nhất áp dụng kỹ thuật này. Ngày nay hoạt hình giấy cắt vẫn được sử dụng
rộng rãi và một số serie như South Park minh chứng nó không hề sút kém sức
thu hút với tên gọi Flipbook.

Hoạt hình sáp – mô hình sáp được chụp ở vị trí và tư thế khác nhau để tạo
nên chuyển động.
Hoạt hình rối - các nhân vật cử động thông qua sự điều khiển của người
khiển rối. Lúc trước không phổ biến lắm vì người ta có thể đến xem diễn xuất
trực tiếp tại rạp. Các phim hoạt hình rối giờ đây áp dụng hiệu ứng hình ảnh âm
thanh làm con rối sống động hơn và thu hút một bộ phận không nhỏ các khán
giả nhỏ tuổi. Vì số lượng hình rất nhiều nên các bộ phim hoạt hình truyền thống
tốn nhiều năm để hoàn thành.
Hiện nay, trên thế giới và Việt Nam công nghệ 3D đang trên đà phát triển
rất mạnh mẽ. 3D có mặt trong hầu hết tất cả mọi lĩnh vực của cuộc sống. Hẳn
không ai bây giờ còn xa lạ gì với những cụm từ như: phim 3D, hình ảnh 3D,
kính 3D, ti vi 3D, siêu âm hình ảnh 3D Trong đó hoạt hình 3D là một xu
hướng làm phim rất được yêu thích hiện nay. Hoạt hình 3D được làm 100%
bằng vi tính. Như tên gọi, các nhân vật và cảnh nền đều được xây dựng trong
môi trường đồ họa 3D. Hoạt cảnh được lập trình với sự trợ giúp các chương
trình làm hoạt hình 3D chuyên biệt. Shrek, Final Fantasy The Spirit Within, Up,
Ice Age là ví dụ điển hình của thể loại này.
Với hoạt hình 3D, phải dựng hình nhân vật, môi trường, chất liệu, ánh
sáng, và các yếu tố cần thiết khác trước, và những nhân tố này sẽ được sử dụng
suốt (các cảnh trong) bộ phim. Nhân vật sau khi được dựng (model) đầy đủ, sẽ
được gắn xương (rig/bipe), nhưng xương muốn kéo theo mô hình thì phải gắn
da (skin), và da phải có chất liệu (texture) mới như thật và đẹp được, nếu cần có
thể thêm tóc và lông (hair, fur), sau đó phải có ánh sáng thì phim kết xuất
(render) ra mới thành một hình hoàn chỉnh. Đôi khi cần các hiệu ứng đặc biết
4
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
như nước, khói, lửa, … thì cũng phải dùng các công cụ trong phần mềm 3D,
cũng như lập trình mới ra kết quả như mong muốn. Rất nhiều công đoạn, nên
các phim 3D cần nhiều người, và họ chuyên từng khâu riêng biệt.
Các phần mềm chuyên về lĩnh vực 3D:

+3ds Max : Đây là chương trình được biết đến nhiều nhất và được sử dụng
trong tất cả lĩnh vực cần đến công nghệ 3D. Không có nhiều cải thiện và tính
năng mới kể từ phiên bản 7 là điểm yếu của Max.
+Maya : Hoàn thiện, rất mạnh ở tất cả mọi khía cạnh. Nổi bật không thể
thiếu trong lĩnh vực phim, hoạt hình và kỹ xảo.
+Blender: Có thể làm tốt mọi chuyện từ model, rigg, animation v.v
Nhưng giao diện không hợp lý, sắp xếp rối. Điểm tốt nhất: miễn phí.
+Modo: Chương trình hiện đại nhất và được hoàn thiện nhanh chóng nhất.
Giao diện linh hoạt, các công cụ modeling, sculpting đơn giản thật mạnh mẽ.
+Cinema 4D: Một chương trình không chê vào đâu được. Từ giao diện
được thiết kế thoải mái tuyệt vời, các công cụ, các lệnh hiệu quả,
texture,painting số một cộng với Vray, Cinema 4D gần như không có điểm yếu.
+Lightwave : Giống như 3ds Max, chương trình không có tính năng gì mới
mặc dù được update thường xuyên. Render engine và shaders là những điểm
mạnh có thể chống đỡ cho Rigging tools là điểm yếu.
+XSI : Phức tạp nhưng hợp lý, rất mạnh đồng thời cũng rất khó học là
những gì có thể hình dung ra trong XSI. Giống Maya, khi đã thành thạo XSI thì
có thể làm bất cứ điều gì trong 3D.
Ngoài ra còn có nhiều 3D app rất hay như:
Zbrush,Mudbox,Rhinoceros,Silo v.v
NỘI DUNG CHÍNH
I Quá trình dựng một bộ phim hoạt hình
5
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
1 Chuẩn bị kịch bản phim
Là câu chuyện viết thành văn trên giấy. Tất cả những ý tưởng (phải có sức
thuyết phục và có tính khả thi), tình tiết trong phim sẽ được viết cặn kẽ trong
kịch bản này.
2 Vẽ model sheet
Trong mỗi bộ phim đều có các nhân vật, nhân vật chính và nhân vật phụ.

Các nhân vật này hoạt động trong nhiều cảnh trí khác nhau. Trước khi tạo phim,
người ta cần phác thảo kỹ lưỡng hình dáng của các nhân vật trong phim trên
giấy. Ví dụ, hãng phim hoạt hình Walt Disney cần làm phim hoạt hình về chuột
Mickey, trước hết người ta sẽ phác thảo trên giấy xem hình dáng của chuột
Mickey phải như thế nào. Hình dáng này phải được cân nhắc, chỉnh sửa thật kỹ
và có những nét đặc trưng cho bộ phim. Công việc này gọi là vẽ model sheet.
Ngoài các nhân vật, người ta cũng cần phác thảo trước các vật thể xuất hiện
trong phim như thế nào.
3 Vẽ storyboard
Sau khi đã có kịch bản và hình dáng các nhân vật trong phim, bước tiếp
theo là vẽ storyboard, hay có thể gọi là tạo kịch bản hình ảnh. Công việc này
giống như là vẽ truyện tranh trên giấy. Từ những khung ảnh dùng để kể lại câu
chuyện trên giấy sẽ cho thấy rõ từng cảnh trong phim sẽ thể hiện như thế nào và
cũng từ đó cho thấy rõ sự phân cảnh trong phim. Một phân cảnh trong phim
được gọi là một scene.
4 Vẽ background
Đây là bước tạo cảnh nền cho phim. Dựa trên storyboard, người ta cũng
sẽ thấy có bao nhiêu bối cảnh sẽ xuất hiện trong phim. Để cho các bối cảnh này
hợp lý và đẹp mắt, các cảnh đó cũng sẽ được vẽ ra trước trên giấy hay hiện nay,
người ta cũng có thể dùng một phần mềm đồ họa 2D nào đó để vẽ ra trước. Ví
dụ, trong phim có cảnh trong một khu rừng, thì cần phác thảo trước khu rừng đó
sẽ có những cây cối như thế nào, Công việc này cũng giống như để quay một
bộ phim, đạo diễn phải đi chọn một cảnh thích hợp để quay vậy. Để làm một bộ
phim 3D, khung cảnh này sau khi phác họa cũng phải được tạo lại thành không
gian 3 chiều trên máy tính vì khi các nhân vật diễn trong bối cảnh đó có thể quay
ở bất cứ góc quay nào.
6
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
5 Modelling
Sau khi đã phác thảo nhân vật trên giấy, để cho nhân vật cử động được

trong phim, người ta phải dựa vào bản phác thảo để tạo lại nhân vật đó trong
không gian 3 chiều trên máy tính. Công việc này gọi modelling. Người họa sĩ
làm modelling cần phải nhìn bản phác thảo và tưởng tượng ra được nhân vật đó
ở trong thực tế phải như thế nào để có thể tạo khối một cách chính xác. Chúng ta
lưu ý rằng nhân vật trên giấy chỉ là 2 chiều và chỉ thấy được vài hướng của nó,
còn thể hiện trong không gian 3 chiều thì phải thấy được nhân vật ở tất cả các
hướng giống như người thật vậy. Hơn nữa, người làm modelling cũng phải tạo
đủ tất cả các diễn cảm có thể có trên khuôn mặt của nhân vật.
6 Texturing
Sau khi modelling xong, cần phải tạo màu sắc cho nhân vật, tức phải xác
định nhân vật có da màu gì, mắt màu gì, rồi mũi miệng, quần áo ra sao, Một
nhân vật không phải đơn giản chỉ quy định các màu sắc xanh đỏ tím vàng mà
thường phải tạo gần giống như những chất liệu thật. Ví dụ da có thể có những
nếp nhăn, giày có thể là giày da, bóng, quần áo có thể bằng vải lụa, vải bố và có
các hoa văn, Công việc tạo ra các dạng màu sắc, hoa văn, nếp nhăn, độ bóng,
gọi là tạo chất liệu và tạo texture cho nhân vật. Các vật thể trong phim cũng cần
tạo như vậy.
7 Tạo xương (riging)
Để các nhân vật có thể cử động và diễn xuất như người, cần có thêm một
công đoạn là tạo xương cho nhân vật. Người họa sĩ làm công việc này cần có
những hiểu biết nhất định về giải phẫu học (anatomy). Các phần mềm làm 3D
đều có công cụ để tạo ra các bộ xương này. Dựa vào những hiểu biết về giải
phẩu học và nhân vật 3D đã modelling xong, người họa sĩ sẽ tạo ra một bộ
xương có những khớp tương ứng. Ví dụ có những xương cổ, xương cánh tay,
khuỷu tay, ngón tay, xương cẳng chân, xương bàn chân, ngón chân, Các khớp
xương này sau đó được quy định gắn vào những vị trí thích hợp trong mẫu
modelling đồng thời quy định nó sẽ hoạt động như thế nào. Trong quá trình này
có rất nhiều tính toán để sau này có thể diễn được nhân vật và giảm thiểu tối đa
những sai sót về mặt vật lý.
8 Camera

7
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Đội ngũ đồ họa có nhiệm vụ “biên dịch” cốt truyện vào trong môi trường 3
chiều. Uốn nắn, xử lý hành động của từng nhân vật cho phù hợp với các cảnh
quay tương ứng. Bằng cách dùng một, hoặc nhiều camera ảo để ghi lại những
diễn biến tâm lý và những điểm nhấn cần có cho từng trường đoạn cụ thể. Các
góc quay như vậy thường được bố trí rất đa dạng. Nó hỗ trợ cho bộ phận biên
tập trong công tác chọn lọc, cắt xén nhằm đạt được hiệu quả dẫn truyện tốt nhất.
9 Light
Sử dụng công nghệ ánh sáng, mọi hình ảnh đồ họa sẽ trở nên rực rỡ hơn như
đang đứng dưới ánh đèn sân khấu. Nguồn sáng chính, nguồn sáng phụ, nguồn
sáng tâm điểm và cả mức sáng tối của môi trường đều được xác định cẩn thận để
nhấn mạnh trạng thái cảm xúc cho từng cảnh phim. Bố cục ánh sáng lấy cảm
hứng và được dựa trên các “kịch bản màu sắc” của bộ phận nghệ thuật.
10 Render
Giai đoạn render là giai đoạn chuyển đổi toàn bộ dữ liệu số trên máy tính như
góc quay, khung cảnh, màu sắc, cử động, v.v thành một thước ảnh trên một
cuộn phim.
Cuối cùng để thành một bộ phim hoàn chỉnh: Những biên tập viên sẽ giám
sát quá trình hoàn chỉnh bộ phim cùng với công đoạn lồng ghép nhạc nền, lồng
tiếng, thu âm. Những chuyên gia hiệu ứng sẽ xử lý phần kỹ xảo điện ảnh. Còn
các chuyên viên hình ảnh sẽ lưu lại những cảnh quay cần thiết cho nhiều dự án
quảng bá và tiếp thị bộ phim.
II. Tìm hiểu AutoDesk Maya 2012 xây dựng phim hoạt hình 3D
2.1 Tìm hiểu chung
MAYA được lấy tên từ một khái niệm của đạo Hindu và đạo Phật, có nghĩa là
“Mẹ Sáng Tạo”. Được hai hãng Alias và WaveFront phát triển từ giữa những
năm 1995 và hcinhs thức được ra mắt năm 1998. Ngay từ khi mới ra đời Maya
đã tạo ra một cuộc cách mạng trong công nghệ 3D. Dựa trên nền tảng là một
kiến trúc thủ tục có tên là “Dependency Graph”, MAYA đã trở thành một

chương trình 3D vô cùng mạnh mẽ và mềm dẻo không chỉ trong thiết kế, diễn
hoạt nhân vật, khung cảnh mà còn trong nhiều lĩnh vực khác như chiếu sáng, kết
xuất, và đặc biệt là tạo ra những hiệu ứng đặc biệt.
Cho đến năm 2006, Autodesk đã tiếp nhận Alias và đã phát triển MAYA trở
thành phần mềm chuyên nghiệp về 3D. Autodesk Maya là phần mềm đồ họa
ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực vẽ phim hoạt hình games 3D, Video Game,
8
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
dựng phim, kỹ xảo phim điện ảnh, demo những đoạn film quảng cáo: Autodesk
Maya cho ra dòng sản phẩm với cái nhìn không gian 3 chiều.
Maya thiên về animation, chất lượng rất tốt cả về hình ảnh lẫn cấu hình đòi
hỏi. Giao diện của Maya trực quan và thân thiện với người dùng hơn so với các
phần mềm đồ họa 3D ví dụ điển hình như: 3DsMAX. Được sử dụng nhiều trong
các Studio, nhất là ở nước ngoài, điển hình là Pixar Animation Studios của Walt
Disney.
Autodesk Maya gồm có (Modeling, Animation, Rigging, Paint Effects and
Artisan, Dynamics and Effects, Rendering and Render Setup):
- Model nhân vật (hiểu biết thêm về cơ thể học) và tạo animation cho
nhân vật , xe chạy
- Rigging: gán xương cho nhân vật, tạo chuyển động người đi.
- Dynamicand Effects: tạo những hiệu ứng lửa khói, mưa ,kỹ thuật biến
chữ, vẽ tranh 2D và 3D, tạo mô hình đồi núi, đồi cỏ hoa lá (nCloth kỹ thuật tạo
vải, tạo vật liệu (Hypershade).
-Kỹ thuật rendering: render Mental ray… Autodesk Maya tận dụng những
tính năng ưu việt như chương trình 3DStudio Max, thông dụng nhất hiện nay
nhưng Autodesk Maya model nhân vật mềm mại và cho ra hiệu ứng lập trình
chuyển động nhẹ nhàng nhanh hơn. Vì vậy Maya được áp dụng rất nhiều và
chiếm thị phần rất lớn tỏng ngành công nghiệp 3D. Nhiều bộ phim hàng đầu
như: “Final Fantasy-the spirit within”, “Finding Nemo”, “Star War”, “Lord of
the Ring”, “Titanic”, “Shrek” đều có sự góp mặt của Maya.

2.2 Các thành phần chính trong Maya
Để làm việc với Maya, có các trình đơn chính như sau:
- Animation: Những công cụ để làm
hoạt cảnh.
- Polygons: những công cụ để tạo,
sửa vật thể 3D.
- Rendering: Những công cụ quy
định về việc gán vật liệu và kết xuất.
- Dynamics: Bộ công cụ giúp tạo ra
những hiệu ứng đặc biệt.
- nDynamics: Những công cụ tạo
hiệu ứng đặc biệt với các vật thể
Nucleus.
- Surfaces: Tạo vật liệu cho vật thể.
9
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
2.3 Dựng phim hoạt hình trong Maya
Để dựng một bộ phim hoạt hình trong Maya cũng như trong các phần mềm về
3D khác (VD: 3Ds Max). Tất cả các đều theo tiến tình đã nói ở trên. Chi tiết hơn
tỏng Maya được xây dựng như sau:
2.3.1 Modeling nhân vật.
Đây là bước rất quan trọng. Khi một nhân vật được modeling tốt, có
những đường lưới đẹp và chuẩn thì sẽ mang lại một nhân vật hoàn chỉnh. Khâu
này chiếm thời gian tương đối dài. Nhân vật có đẹp hay không, có ngộ nghĩnh
hay không tất cả phụ thuộc vào bước này.
Dùng các polygons có sẵn để tạo hình nhân vật. Nhân vật có hình dạng
như thế nào thì sẽ modeling từng thành phần của nhân vật đó.Ví dụ như: đầu,
chân, tay Trong Maya có sẵn các polygons cơ bản như:
Sphere Cylinder Cube Cone
Ngoài những khối Polygons cơ bản trên còn có một số khối như: Planes, Torus,

Prism, Pyramid, Pipe, Helix trong những khối cơ bản trên thi Sphere được
dùng để modeling nhiêu nhất. Tùy vào tính chất của phần nhân vật muốn
modeling mà ta sẽ chọn chế độ của các khối là khác nhau (phụ thuộc vào số mặt
của các polygons) như: NURBS Primitives, polygon Primitives, Subdiv
Primitives hay Volume Primitives. Trong đó thì Polygon Primitives là được dùng
nhiều hơn tất cả các loại còn lại.
Ví dụ: Modeling đầu 1 nhân vật nữ. Qua các bước sau:
10
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
1.Tạo 2 sphere để làm mắt. 2.Tạo Sphere để tạo đầu.
3. Đi lưới để biến khối cầu thành hình
dạng giống đầu nhân vật muốn tạo.
4. Đi lưới tạo các thành phần khác
(mũi, mồm ) cơ bản.
5. Chỉnh sửa để tạo mắt, mũi, thêm
khối để tạo cổ (có thể dùng Cylinder)
6.Chỉnh sửa để tạo cổ của nhân vật
11
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
7. Model 1 cái đầu hoàn thành 8. Gắn thêm tai của nhân vật
2.3.2 Texture
Texure là các bức ảnh chúng ta có thể tạo ra bằng các phần mềm (VD:
photoshop ), hoặc cũng có thể chụp ngoài thực tế, để ghép vào đói tương y
ngoài thế giới thực. Khi ghép texture vào bề mặt của một object, chúng ta cũng
có thể thay đổi một vài tham số giúp nó hợp lý hơn, hoặc chúng ta cũng có thể
dùng công cụ Map, sẽ giúp đặt các bề mặt vào đúng vị trí.
Trong Maya, chúng ta có thể thêm các bề mặt texture và những hiệu ứng
render khác bằng cách sử dụng nhóm tô bóng. Nhóm tô bóng là một mảng các
nút không phụ thuộc được kết nối hoàn toàn tới một nút Shading groups. Nhóm
này có thể bao gồm các nút bề mặt (texture) và tọa độ để áp lên bề mặt (UV ),

loại vật liệu (material) và thậm chí cả nguồn sáng có liên quan. Để chi tiết cho
Shading group. Ta có thể áp ảnh texture lên nhiều thuộc tính khác nhau như:
bmp (độ gồ ghề bề mặt), độ trong suốt và màu sắc. Những ảnh bề mặt sẽ bị ảnh
hưởng bởi tọa độ UV của bề mặt đối tượng.
Những loại vật liệu khác nhauđược áp dụng cho những kết cấu khác nhau.
Sự khác biệt lớn nhất giữa các loại vật liệu chính là cách mỗi loại điều khiển độ
phản chiếu khi kết xuất. Có 3 loại chính, cơ bản của Maya sau:
- Lambert: Đây là loại vật liệu cơ bản nhất và không hề có bất kỳ thông
số nào về độ phản chiếu. Đây là loại vật liệu lý tưởng cho những bề mặt
không phản quang. Loại bề mặt này có thể tron suốt và bị khúc xạ khi
dò tia nhưng sẽ không có tia phản xạ.
- Blinn: Đây là loại vật liệu thường được dùng với độ phản chiếu cao và
với những thuộc tính như Eccentricity và Soecular Rolloff. Vật liệu này
khá giống với vật liệu Phong với độ phản chiếu sắc nét hơn. Đây là loại
vật liệu thương hay sử dụng cho thủy tinh và kim loại.
12
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
- Phong: Vật lệu Phong thêm vào vật liệu Lambert một thuộc tính phản
chiếu khá sắc nét. Kích thước, cường độ của ảnh sáng phản chiếu được
điều khiển bởi thuộc tính đường cong Cosine Power. Vật liệu này cũng
có thể phản xạ với ảnh Map môi trường hay dò tia. Đây là vật liệu
thường dùng để mô phỏng chất dẻo.
Ngoài ra còn có rất nhiều những vật liệukhác.
Ví dụ: Tạo một bức tường với một bức ảnh(texture) như sau
:
B1: Tạo một object Cube.
B2: Gán vật liệu với chế độ Blinn bằng cách:
- Chọn đối tượng bằng chuột phải >> Assign new Material >> Blinn.
- Chỉnh sửa trong phần attributes để thay đổi một số thông số theo
mong muốn.

13
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
- Chọn chế độ ảnh cần gán là 2D.
- Trong phần source image chọn đến nơi có chứa file ảnh trên.
Kết quả sau khi gán sẽ như sau
:
2.3.3 Animation
Gồm có:
- Thiết lập hệ thống xương cho nhân vật.
- Gắn xương với bề mặt.
- Tạo chuyển động cho nhân vật
2.3.3.1 Hệ thống xương
Trong Maya, những chuyển động tiêu biểu của nhân vật bao gồm những
chuyển động của các bề mặt sử dụng hệ thống xương để liên kết thành chuối và
những điều khiểu động lực học đảo (Inverse kinematic handles) giúp điều khiển
chuyển động. Trong cùng một thời điểm, những chuỗi này có thể được thiết lâp
để làm việc với những đối tượng deformer đặc biệt được gọi là những flexor.
Những flexor cho phép tạo những biến dạng trên bề mặt nhân vật.
14
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Hệ thống xương trong đồ họa phụ thuộc là những liên kết có thứ bậc. Hệ
thống này được cấu thành từ nhiều nút liên kết và thường bắt đầu từ một nút
gốc. Đối với hệ xương của cơ thể người, nút gốc này thường được đặt là nút
khớp hông. Một xương được cấu tạo từ hai hay nhiều nút liên kết và được liên
kêt theo bề ngoài bằng những biểu tượng xương. Hệ thống thứ bậc này cho
phép chúng ta nhóm hoặc phân nhóm những thành phần khác nhau của mỗi
nhân vật.
Hệ thống khớp làm việc như các hệ thống thứ bậc khác, gồm nút gốc và
những nút con có quan hệ thứ bậc. Việc quay một nút sẽ dẫn đến việc quay
những nút con của nó nhưng không làm ảnh hưởng đến nút cha.Đây được gọi là

động lực học thuận. Phương pháp này được dùng trong mô phỏng những chuyển
động mang tính máy móc.
Để mô phỏng những chuyển động mang tính thực, như chuyển động của
bàn tay, bàn chân chúng ta dùng phương pháp động lực học đảo. Cho phép ta
làm theo thứ tự ngược lại của hệ thống thứ bậc. Bằng việc đặt những điều khiển
IK, nối từ khớp xương đầu tới khớp xương cuối. Ta có một giải pháp tốt hơ để
điều khiển xương. Maya cũng cấp cho người dùng 3 giải pháp điều khiển IK đó
là:
- IK single chain
- IK spline
- Ik rotate plane
Mỗi giải pháp này được thiết kế để điều khiển việc quay của các khớp, khi
cần điều khiển IK được di chuyển, những giải pháp IK này sẽ quyết định
việc quay của các xương để xương cuối luôn hướng tới cần điều khiển IK.
Mỗi giải pháp này đều có cách điều khiển riêng.
Hệ thống xương của cơ thể người được cho trong hình sau:
Hệ thống các xương cơ bản của
cơ thể người
15
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Hệ thống xương chi tiết của cơ
thế người
2.3.3.2 Gắn xương cho nhân vật
Khi hệ thống xương đã được thiết lập, chúng ta có thể gắn da cho
nhân vật bằng cách gắn hệ thống xương này với bề mặt, điều khiển những
bề mawth này với việc quay của khớp. Có hai giải pháp: Soft skinning và
hard skinning. Sự khác biệt ở 2 phuowg pháp này là việc sử dụng những
bó cơ và khối lượng của những bó cơ này ở soft skinning. Trong một số
trường hợp việc tạo da không đem lại kết quả như ý muốn, chúng ta phải
sử dụng những flexor để tạo những biến đổi trên bề mặt cơ ở nhuengx khu

vực gần những khớp xương.
Có thể tạo xương cho nhân vật bằng cách dùng “Plugin TSM_the
skeleton”.
2.3.3.3 Tạo chuyển động cho nhân vật
Cũng như trong nhiều chương trình 3D khác. Maya sử dụng hệ thống Frame
làm căn bản chuyển động. Những frame mang những thay đổi xuất hiện trong
khoảng thời gian đủ nhanh (thường là 24 hình/s) sẽ gây cảm giác chuyển động.
Để diễn hoạt, ta co một số phương pháp cơ bản sau:
• Key Frame Animation
Đây là kỹ thuật phổ biến nhất, sử dụng frame đánh dấu gọi là key
frame. Với kỹ thuật này ta đặt tư thế, trạng thái của đối tượng tại những vị
trí khác nhau mà ta muốn. Sau đó lư lại những trạng thái này thành những
key. Những frame gữa 2 key frame sẽ được chương tình tự dộng tính toán
để tạo sự chuyển tiếp giứa 2 trạng thái kề nhau.
16
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Những Frame được nội suy được gọi là Inbetween frame. Khi một
key được đặt đối với một thuộc tính giá trị này sẽ được lưu trong một nút
có tên “anoimation curre”. Đối với mỗi thuộc tính bị thay đổi,ta có một
nút animation curres.
Ví dụ: các Key frame chuyển động của 1 xe máy.

• Path Animation
Kỹ thuật này cho phép một hay nhieuf đồi tượng chuyển động theo một
đường cong đã được xác định trước trong không gian. Ta có thể sử dụng hình
dạng của đường cong và đặt những vị trí đặc biệt trên đường cong để tính chỉnh
chuyển động. Trong Path Animation có các khái niệm.
Path curre : là đường cong quỹ đạo mà đối tượng sẽ di chuyển. Đường cong
này có thể thay đổi.
Path maker: Những điểm đnáh dấu trên đường cong được mang số thứ tự

của frame. Thông thường có 2 path marke chuẩn cho mooixdudowngf cong là
frame đầu và cuối. Ứng với điểm đầu và điểm cuối của path curres.
• Trax Animation
Phương thức này cho phép ta tạo những đoạn chuyển động tren những layer
khác nhau, hoặc trộn những đoạn chuyển động khác nhau. Phương pháp này
được thực hiện thông qua hệ thống bảng Trax editor.
• Reactive Animatio (chuyển động tương tác)
Phương pháp này dùng để mô tả chuyển động của một đối tượng này bị phụ
thuộc vào chuyển động của một đối tượng khác. Ví dụ như sự chuyển động của
2 bánh xe được gắn với nhau bởi răng cưa. Có 3 cách để thiết lập chuyển động
tương tác: Set driven key (cho phéo đặt 2 thuộc tính là driver và Driven cho 2
17
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
thuộc tính phụ thuộc nhau), Expresssion (Là những đoạn mã MEL cho phép liên
kết thuộc tính khác nhua trên những nút khác nhau), Constraint ( Thiết lập mối
liên hệ giữa các đối tượng bằng cách: point at ; orient to; look at), Connection
(các thuộc tính dược liên kết trực tiếp cới nhau thông qua những liên kết phụ
thuộc được thể hiện qua bảng connection editor).
2.3.4 Xử lý ánh sáng, thiết lập đèn và camera, kết xuất ra phim.
Bước này để hoàn thiện sản phẩm để xuất ra kết quả cuối cùng với đầy đủ
chất liệu, ánh sáng
2.3.4.1 Light
Trong Maya, hỗ trợ cho người dùng các loại nguồn snags sau:
• Abient Light
• Directional Light
• Point Light
• Spot Light
• Area Light
+)Volume Light
Trong bốn loại nguồn sáng này thì có 4 loại được dùng thường xuyên và

nhiều nhất: Directional Light, Point Light, Sport Light, Area Light. Sport Light,
Area Light được dùng chiếm 60% trong Maya. Abient Light và Volume Light
không được dùng nhiều vì với với công nghệ rendering tân tiến như Vray hay
Metal Ray thì không cần thiết.
+) Directional Light
Gồm có 4 đường sáng song song với nhau, giống như ánh sáng mặt trời. 4
đường sáng cho thấy hướng của ánh sáng sẽ chiếu. Chúng ta có thể rotate ánh
sáng hoặc chỉnh 1 số thông số của nguồn sáng trong phần Attributes editor
(color, Shadow, color shadow ). Vì đây là một nguồn sáng từ vô tận nên
chúng ta đặt ở vị trí nào đi chăng nữa thì nguồn sáng đó vẫn chiếu đến vật. Khi
chúng ta rotate nguồn sáng chỉ làm thay đổi hướng chiếu sáng của nguồn sáng
mà thôi.
18
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
1. Ánh sáng khi Directional Light ở vị
trí 1
2. Sau khi được rotate
+) Point Light
Giống bóng đèn tròn trong đời thực, khi mình di chuyển đến đâu thì ánh
sáng đi đến đó.
1.Khi Point Light ở vị trí 1 2. Khi Point Light ở vị trí 2
+) Spot Light chính là Point Light cùng với một cái chụp đèn. Spot Light giống
như đèn bàn có trong đời thực.
19
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Khi di chuyển nguồn sáng đến đâu thì ánh sáng sẽ chiếu đến đó. Nhưng Spot Light khác với
Point light ở điểm là spot Light sẽ giới hạn ánh sáng trong một vùng. Đó là vùng của cái chụp
đèn.
+) Area Light
Giống như những ánh đèn trong các Studio chụp hình. Đây là 1 loại nguồn ánh sáng được sử

dụng phổ biến trong Maya. Hướng nguồn sáng Area light được chiếu dựa vào một mũi tên để
chỉ hướng.
2.3.4.2 Camera
Để ghi lại các thước phim, hay nói cách khác là các góc, khía cạnh của một vật.
Trong Maya cung cấp cho người dùng 4 loại camera:
- Camera
- Camera and Aim
- Camera Aim and Up
- Stereo Camera
20
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Mặc dù maya có 4 camera để cho phép chúng ta nhìn thấy khung cảnh trong
một panel: 1 camera phối toàn cảnh (presp).) và 3 camera chiếu thẳng ( từ các vị
trí trên đầu (Top), bên hông(side) và trước mặt ( front) để phù hợp với các cách
nhìn mặc định vào khung cảnh. Chúng ta nhìn thông qua các camera này khi
chúng ta modeling, animate, share và texture các đối tượng.
Thông thường chúng ta không sử dụng 4 camera mặc định này để render một
khung cảnh (chúng ta tạo ra 1 hoặc nhiều camera để thực hiện việc render này.
Sự khác biệt giữa camera rendering và các camera khác đó là cho phép render
khung cảnh của chúng ta.
Camera của maya không hạn chế về kích thước và trọng lượng nên chúng
ta có thể di chuyển camera đến bất kỳ vị trí nào trong khung cảnh, thận chí bên
trong một đối tượng rất nhỏ.
- Camera
Với loại máy ảnh này, chúng ta chỉ nhìn thấy những biểu tượng máy ảnh.
Nói chung, vì máy ảnh này một cách tự do xoay và mất theo dõi của vector "up",
nên sử dụng nó chỉ khi kết nối máy ảnh với một đối tượng cho hoạt hình, máy
ảnh được đặt trong một nơi cố định .
- Camera and Aim
Chiếc máy ảnh này bao gồm thêm một mục tiêu máy ảnh. Việc xử lý mục

tiêu để điều chỉnh mục tiêu camera. Ngoài ra, máy ảnh này tự động ở mức độ
liên quan đến tầm nhìn, do đó, đây là một trong những camera được sử dụng
thường xuyên nhất. Có thể cuộn camera theo ý chúng ta muốn. Nhưng theo mặc
định, nó sẽ chiếu theo hướng thẳng lên hoặc thẳng xuống.
- Camera Aim and Up
Đây là loại máy ảnh bao gồm hai tay cầm: xử lýmục tiêu, mô tả cho máy
ảnh và Mục tiêu, và xử lý. Camera loại này có thể quay nghiêng để chụp các
hoạt động của trong suốt quá trỉnh chuyển động.
Sử dụng camera Aim,Camera và Up để định nghĩa bề mặt cuối cùng nào
mà camera phải hướng đến. Camera này là cách chọn lựa tốt nhất cho các
chuyển động phức tạp (chẳng hạn như camera chuyển động quay tròn quanh bờ
biển).
21
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Sử dụng camera Basic cho khung cảnh tĩnh hoặc động đơn giản ( chẳng
hạn như paint lên khung cảnh).
Sử dụng camera Aim hoặc Camera cho những khung cnảh hơi động
(chẳng hạn như camera cho phép dic huyển theo đườg chim bay).
- Stereo Camera
Gồm 3 camera gộp lại cho chúng ta có thể chép lại 3 góc cạnh của vật thể
trong 1 khung cảnh.
Các loại camera
Để tùy chỉnh các thông số cho camera.Ta chỉnh trong phần Attributes
Editor của camera
22
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
Khi một camera thực chụp một cảnh đối tượng đang chuyển động, ảnh
cuối cùng thường bị mờ không rõ nét. Trong Maya có thể sử dụng công cụ
motion blur thêm sự sinh động của một khung cảnh. Maya có 2 loại motion blur
– motion blur 2D1/2 hoặc 3D. Ta cũng có thể sử dụng cả 2 loại motion blur.

2.3.4.4 Rendering
Đây là quá trình hoàn thành của một khung cảnh để đưa ra sản phẩm cuối
cùng. Maya cung cấp cho người dùng các loại render sau:
*) Hardwware rendering
Cho phép ta nhìn thấy ảnh đã được render rên màn hình để xem trước
những hoạt cảnh. Cũng có thể sự dụng Hardware rendering để render một cố
hiệu ứng đặc biệt. Những hiệu ứng này sau đó có thể hợp lại thành hình ảnh đã
được render vói software.
*) Software rendering
Cho hình nh ch t l ng cao nh t, cho phép chúng ta t o ra nh ng k t quả ấ ượ ấ ạ ữ ấ ả
tinh vi nh t.ấ
23
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
- X lý tính toán th c hi n trong CPU ( trái ng c v i hardware renderingử ự ệ ượ ớ
x lý trên card đ ho . B i vì nó không b h n ch b i card đ ho c aử ồ ạ ở ị ạ ế ở ổ ạ ủ
máy tính, softvare rendering th ng thì linh ho t h n. Tuy nhiên có h nườ ạ ơ ạ
ch là software rendering th ng chi m nhi u th i gian h n.ế ườ ế ề ờ ơ
- Chính xác là render nh th nào là tu thu c vào software rendering nàoư ế ỳ ộ
chúng ta s d ng và nh ng h n ch riêng c a nóử ụ ữ ạ ế ủ
- Maya có 2 lo i software render:ạ
o Maya software render.
 Software render là render cao c p (renderer đa ti u trình).ấ ể
Nó d a trên c s c a công ngh renderer xây d ng tr cự ơ ở ủ ệ ự ự
ti p trên May ph thu c v i ki n trúc đ ho , đi u đó có ngh aề ụ ộ ớ ế ồ ạ ề ĩ
các node đ c tr ng c a software renderer có th k t n iặ ư ủ ể ế ố
tr c ti p v i các node đ c tr ng khác troong Maya. Nó cungự ế ớ ặ ư
c p tính ngh thu t cao đ gi i quy t rendering yêu c uấ ệ ậ ể ả ế ầ
cao.
 Software rendering là m t render h n h p (k t h pộ ỗ ợ ế ợ
raytracing và u th v t c đ c a renderer t ng dòng. M cư ế ề ố ộ ủ ừ ặ

dù software renderer không ch m nh ng đ h ng ch tậ ư ể ướ ấ
l ng hình nh mong mu n ph c t p thì có th v t quaượ ả ố ứ ạ ể ượ
t c đ nguyên thu .ố ộ ỷ
 Software renderer h tr nhi u th c th khác nhau thànhỗ ợ ề ự ể
l p trong Maya g m các ph n t hi u ng paint, hi u ngậ ồ ầ ử ệ ứ ệ ứ
s ng mù, geometry. Nó c ng có API r t m nh cho vi cươ ũ ấ ạ ệ
thêm các hi u ng l trong quá trình t o l p.ệ ứ ạ ạ ậ
 Software renderer h tr công c IPR cho phép chúng ta t oỗ ợ ụ ạ
t ng tác đi u ch nh hình nh renderer cu i cùng. Quanươ ề ỉ ả ố
tr ng nh t đ c đi m t nhiên c a ki n trúc tích h p c aọ ấ ặ ể ự ủ ế ợ ủ
Maya cho phép các k t n i ph c t p( ch ng h n nh textureế ố ứ ạ ẳ ạ ư
và m c c - qu n lý s phát ra và nh ng m i quan h khácọ ỏ ả ự ữ ố ệ
không d c đoán tr c đ c đ t o ra các hi u ng nhìn th yự ướ ượ ể ạ ệ ứ ấ
đ c.ượ
*) V-Ray
Là một[kết xuất (đồ họa máy tính)|phần mềm kết xuất ảnh (rendering
engine) được sử sử dụng dưới dạng công cụ mở rộng (plug-in) của các phần
mềm tạo hình 3D (3D modelling software).
V-Ray là công trình của Vladimir Koylazov và Peter Mitev, thuộc hãng
phần mềm Chaos, thành lập năm 1997 tại Sofia, Bulgaria.
24
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ
V-Ray có thể tính toán sự chiếu sáng toàn cục (global illumination) trong
khung cảnh với các giải thuật như: dò đường đi của ánh sáng (path tracing), bản
đồ photon (photon mapping), bản đồ bức xạ (irradiance map). Với khả năng này,
V-Ray có thể tạo ra những hình ảnh rất thật.
Rất nhiều bộ phim nổi tiếng đã sử dụng V-Ray trong quá trình kết xuất ảnh.
Nó cũng được sử dụng như một phần mở rộng để cung cấp chất lượng kết
xuất ảnh như thật cho ngành kiến trúc.
*) Mental ray

Là một ứng dụng kết xuất đồ họa với chất lượng dùng cho sản phẩm
chuyên nghiệp được phát triển bởi mental images (Berlin, Đức)
Đặc điểm chủ yếu của Mental ray là đạt được hiệu năng cao trong hỗ trợ
xử lý song song trên cả các hệ thống đa nhân cũng như tại các trạm render. Phần
mềm này dùng kỹ thuật tăng tốc như quét dòng cho việc xác định bề mặt ở cấp
độ sơ cấp và sự phân vùng không gian nhị phân cho các tia kế tiếp (cấp độ thứ
cấp). Nó cũng hỗ trợ tụ quang và tính toán chiếu sáng tổng thể chính xác về mặt
vật lý dựa trên họa đồ quang tử. Bất kỳ sự kết hợp nào giữa tán xạ, tính sáng
bóng, cũng như phản chiếu gương và sự truyền dẫn đều có thể được mô phỏng.
Mental ray được thiết kế để tích hợp vào ứng dụng của hãng thứ 3 thông
qua giao diện lập trình ứng dụng hoặc dùng chương trình độc lập xử lý định
dạng tập tin 3D .mi dành cho quá trình kết xuất hàng loạt. Cho tới thời điểm này
có nhiều chương trình tích hợp sẵn bộ kết xuất đồ họa này như Autodesk
Maya, Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Revit,Softimage XSI, Side Effects
Software's Houdini, SolidWorks và CATIA của Dassault Système. Tất cả những
phần mềm trên đều cung cấp thư viện định dạng vật liệu viết riêng cho chính
chúng (đề cập ở dưới). Tuy định dạng vật liệu trong mental ray phân hóa như
vậy, nhưng bất kỳ tập tin .mi nào cũng được xử lý như nhau độc lập với phần
mềm tạo ra chúng.
Mental ray hoàn toàn có thể lập trình theo mục đích sử dụng, hỗ trợ các
phân đoạn phụ kiên kết với nhau cũng như các định dạng vật liệu được viết
bằng C hoặc C++. Đặc điểm này có thể giúp tạo khối hình học ngay trong quá
trình kết xuất của bộ kết xuất đồ họa, các hoa văn thủ tục, các họa đồ giả nổi và
họa đồ tạo khối, các hiệu ứng khí quyển, áp suất và ánh sáng theo khối, môi
trường, thấu kính máy ảnh, các nguồn sáng.
Các công cụ render của Maya hoạt động bằng cách nhìn tổng thể camera
của cảnh. Sau đó nó ấy một vùng chọn hoặc một chóp để phân tich cho dù có thể
réder hay không với vùng chọn đó. Nếu có thể no sẽ tổng hợp những thông tin
tìm thấy tròn Shading group (hình hoc, ánh sáng và shading nnetwwork) với
thồn tin render Globals và toàn bộ những phần đã render.

Khi những công cụ render chuyển sang vùng lựa chọn tiếp theo, nó lại
một lần nữa phân tích trạng thái. Nếu có nó tìm ra một mảng có nhiều thông tin
hơn nó sẽ chia thành những mảng nhỏ hơn và render.
25
Th c hi n: Nhóm 6 K49 HCNTTự ệ Đ