Chiếu sáng và render với Metalray

Tôi nghĩ rằng ánh sáng là một trong những thứ có tác động mạnh nhất trong các bản render của bạn, tuy nhiên, trong thực tế thì rất nhiều họa sĩ 3D lại đánh giá thấp về tác dụng của ánh sáng.

Theo Jelmer, admin của website www.enjoycg.com
Biên dịch và giới thiệu: elpvn, www.cgezine.com

Hãy đơn giản hóa mọi thứ

Trước hết, bạn không nên làm mọi thứ phức tạp hơn mức cần thiết, thường thì chỉ với một vài nguồn sáng là đủ, chỉ cần thiết lập chúng cho chính xác thôi. Rất ít khi tôi sử dụng nhiều hơn 2-3 nguồn sáng cho các scene thông thường, dù vậy cũng luôn có những trường hợp ngoại lệ. Chẳng hạn khi bạn có thể cần đến nhiều nguồn sáng nhân tạo để mô tả một khung cảnh về thành phố nào đó.
**o nhỏ: Nếu bạn có một vài nguồn sáng trong scene và muốn biết hiệu quả chiếu sáng của chúng, hãy tách biệt từng nguồn sáng bằng các gam màu (sáng) khác nhau, sao cho có thể phát hiện chúng dễ dàng khi render.

Final gather & Global illumination
Hay kỹ thuật render rất hữu ích để tăng độ thực của bóng đổ lên rất nhiều lần, nếu không có chúng thì các bóng đổ sẽ có khuynh hướng dẹt ra thành một mảng màu đồng điệu (hầu như là màu đen) mà bạn rất ít khi nhìn thấy chúng xảy ra trong cuộc sống thực, bởi vậy không nên để điều này diễn ra trong các bản render của bạn. Tất cả các hình ảnh render trong bài viết này đều kích hoạt final gather, để giúp mọi người hiểu về hoạt động của nó



Về cơ bản, mental ray sẽ tính toán các điểm sáng/tối của một vùng bóng đổ theo các tia sáng (photons) chiếu tới, mà thực ra, đó là những tia ‘bật ra’ khỏi các bề mặt của đối tượng khi chiếu vào đó, trong 3ds Max 9, bạn rất dễ cài đặt chúng, chỉ cần nhấn phím F10 và kích hoạt final gather, hãy thử sử dụng các preset (thiết lập sẵn) mặc định, đặt thông số bounces là 1 hoặc 2, giờ đây bản render của bạn chắc hẳn trông sẽ thực hơn nhiều
Dĩ nhiên đó chỉ là các khái niệm cơ bản, tôi muốn gợi ý để bạn quan sát các file tham khảo của max và nhiều nguyên lý tinh chỉnh và render GI cao cấp hơn để học hỏi thêm.

Bổ sung màu
Thường thì ngoài ánh sáng mặt trời, bạn sẽ cần thêm nguồn sáng, bởi vì khí quyển/bầu trời cũng phát ra ánh sáng. Màu của bầu trời tương tự với màu của ánh sáng skylight của bạn, bởi thế rõ ràng là nó thụ thuộc vào thời tiết. Nếu bầu trời quang đãng, nó sẽ có màu xanh, ngược lại, trong điều kiện u ám thì nó có xu hướng trở thành màu xám hơn.
Trong 3ds Max, có một hệ thống sẽ tự động "tô màu" các nguồn sáng của bạn thông qua mental ray, đó là hệ thống Daylight system, khi chuyển nó sang tùy chọn, ở những vị trí mặt trời thấp hơn thì màu sắc sẽ trở nên mạnh hơn (đậm) – thường là màu cam, một môi trường thích hợp sẽ tạo ra sự phản chiếu vật lý của bầu trời qua hệ thống mental ray sẽ thu lại cùng kết quả. Nếu bỏ qua thông số này, bạn sẽ mất khả năng kiểm soát một vài yếu tố, đôi lúc có lẽ bạn cần những gam màu mạnh hơn.



Dĩ nhiên ở đây không có giới hạn nào cho việc chọn lựa màu sắc, bởi vì đây là CG, bạn có quyền thay đổi mọi thứ bạn muốn, có thể là nguyên bản hoặc thử nghiệm các gam màu khác nhau mà có thể bạn không thường dùng, hãy nhìn vào bức ảnh dưới đây, và một sự khác biệt CỰC LỚN đã xuất hiện, bản render thứ nhất trông tự nhiên hơn rất nhiều so với bản thứ 2 !
Lời khuyên: Sử dụng màu sắc để gợi lên cảm xúc và không gian cho tác phẩm của bạn, và cũng đừng quên về các biên tập sau khi render, nên dùng Photoshop để thay đổi màu sắc nhanh chóng và dễ dàng mà không cần phải render lại ! Trong Photoshop, hãy thử vào trình đơn Image --> adjustments --> variations, image --> adjustments --> hue/saturation và tinh chỉnh theo ý bạn. Nếu bạn có kinh nghiệm về biên tập và xử lý ảnh, hãy thử áp dụng các kỹ thuật của bạn vào công đoạn này. Nếu bạn muốn biến bức ảnh thật hơn, đừng quên bổ sung thêm độ nhiễu (noise) và một vài yếu tố ‘imperfections-không hoàn hảo’ vào bức ảnh của bạn (ISO noise?).


Làm mềm các bóng đổ
Theo mặc định, các nguồn sáng dạng mr Area lights (mental ray area light) thường kích hoạt dò bóng theo raytraced shadows, nhưng không may, chúng lại là những khối hình cứng nhắc hoàn hảo, mà như bạn biết đấy, các bóng đổ sắc nét và hoàn hảo như vậy lại rất ít khi tồn tại trong thực tế. Để khắc phục điều này, tôi luôn dùng các nguồn sáng Area lights, bằng cách tăng kích thước nguồn sáng, nhờ vậy mà tôi có thể làm mềm bóng đổ hơn, nó trông sẽ logic hơn và có tính thực hơn. Khi thực hiện điều này, hãy đảm bảo rằng bạn sẽ tăng thông số lấy mẫu samples lên để thu được kết quả tốt, dĩ nhiên điều này cũng đồng nghĩa với việc phải mất nhiều thời gian cho công đoạn render hơn. Nếu diện tích bóng đổ mềm nhỏ, bạn có thể sử dụng tham số lấy mẫu này thấp hơn khi tắt và khi kích hoạt area light



Đừng quên về độ phân sáng - decay !

Các nguồn sáng nhân tạo thường phân rã nhanh hơn một chút, ánh sáng chúng phát ra yếu dần theo khoảng cách, và cuối cùng là tan biến đi (mất hết giá trị/năng lượng của nguồn sáng). Trong các scenes về ban đêm, bạn có thể sử dụng độ phân rã để tăng mức sáng cho một khu vực nhất định nào đó, nhấn mạnh sự quan trọng của vùng đó và tăng cường độ tương phản cho nó. Bạn có thể điều chỉnh các thiết lập về decay cho mỗi nguồn sáng, và thử nghiệm với các thiết lập đó để xem những gì sẽ xảy ra. Dưới đây là hình ảnh render thu được, cho phép bạn so sánh sự khác nhau giữa các thiết lập decay



**o nhỏ: Hãy thử dùng decay cho các nguồn sáng streetlights, để tăng cho nhân vật/điểm chính thêm phần thú vị dưới nguồn sáng được tạo ra bởi streetlight. Decay cũng hoạt động hiệu quả khi kết hợp với volume light và các nguồn sáng rực rỡ, khi mà chỉ thực sự tập trung ánh sáng vào một phần bức ảnh của bạn.

Hoàn hảo nghĩa là không quá thực
Lời khuyên này có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực CG nói chung và 3D nói riêng. Trên thực tế, không có gì là hoàn hảo một cách tuyệt đối, nếu bạn có mô hình giống như thế, nó sẽ trông không chính xác, bởi vì chúng ta không sử dụng đều đó để hoàn thiện các đối tượng kiểu này, đơn giản là vì chúng không bao giờ tồn tại. Bổ sung thêm một vài độ nhiễu (noise) tinh tế nào đó, kết hợp với một nguồn sáng hợp lý sẽ cho bạn các bóng đổi rất tinh tế cho dù đó là các bề mặt phẳng đi chăng nữa, hãy đảm bảo rằng mật độ mesh (lưới) đủ mịn để áp dụng điều này (trước hết cần tăng thêm độ mịn turbosmooth một chút). Trong minh họa dưới đây, tôi không hề thay đổi nguồn sáng, nhưng hiệu quả lại thay đổi trong hai scene, vì nguồn sáng trong scene này được định vị với độ nhiễu - nhám (còn được gọi là noise) thấp hơn sẽ rõ ràng hơn khi tạo ra bóng đổ



Chamfer với những hiệu quả đặc biệt
Điều này giúp tăng cường sự hoàn hảo, hãy quan sát mặt trên của các hình hộp bên dưới, tuy nhiên nó cũng ảnh hưởng tới bóng đổ rất nhiều. Một hình hộp thông thường sẽ khó có được các sự phản chiếu lóng lánh, vì nó không có các góc thích hợp để xảy ra sự phản chiếu này, bằng cách thêm chamfer (độ vát) vào các điểm nhấn đặc biệt "đánh vào" các mép vát và tạo ra các kết quả thực hơn. Hơn nữa, nó còn cải thiện sự phản chiếu và phản xạ cho đối tượng, các bóng đổ trông sẽ tốt hơn nhiều, và phần trên các đối tượng sẽ có một bóng đổ giữa chúng, do vậy chúng không xuất hiện quá mờ nhạt như trước nữa.




Đôi lúc độ vát này cũng hoạt động không tốt, hoặc quá nhiều lần trên một mô hình phức tạp (tinh vi), do vậy 3ds max 9 đã có một giải pháp để xử lý vấn đề này! Các chất liệu Mental ray A&D (architectural & design) cũng xây dựng theo hướng này để xử lý các góc tròn. (http://jeffpatton.cgsociety.org/blog/archive/2007/10/ ), nhờ vậy bạn cũng có thể sử dụng kỹ thuật vát cho tất cả các hình thức đổ bóng khác của mental ray, và dưới đây là các kết quả render khác nhau thu được ở các độ vát (chamfer) khác nhau:

Các vấn đề về vị trí
Vị trí các nguồn sáng trong scene của bạn ảnh hưởng rất lớn tới kết quả của bản render nói chung, khoảng cách và phương hướng nói riêng. Tôi luôn tạo một camera khi tôi bắt đầu render một scene, đầu tiên phải có được một bố cục phù hợp theo phối cảnh của bạn và nhấn tổ hợp phím tắt Ctrl + C để tạo một camera với vị trí chính xác theo ý bạn. Sau đó, tôi thường thêm các nguồn sáng theo góc nhìn top viewport (trên xuống), vì bạn có một camera rõ ràng và bạn sẽ nhìn thấy vị trí và góc độ của ánh sáng đối với camera, mà các thông số này thực sự tác động tới ánh sáng trong scene của bạn rất nhiều

Hầu như tôi thường bổ sung (các) nguồn sáng chính vào vị trí xấp xỉ chính xác của camera (90 độ), dĩ nhiên nó không phải là một sự chính xác tuyệt đối về mặt khoa học, bạn cần phải thử nghiệm các vị trí và quan sát những gì diễn ra. Ngoài ra, tất nhiên là nó còn phụ thuộc vào hình dạng của mô hình (đối tượng) mà bạn tạo ra. Bạn sẽ có các bóng đổ rõ ràng và một độ tương phản hài hòa, do vậy mô hình của bạn sẽ hiển thị tốt hơn



Nếu bạn muốn tăng thêm độ tương phản, hoặc chỉ cần một đường viền đen trên mô hình, thì hãy đặt các nguồn sáng ra phía sau mô hình chính của bạn, và đặt camera ở phía trước, bạn cũng sẽ thường thấy điều này diễn ra trong thực tế, khi nhìn về hướng mặt trời lúc hoàng hôn.
Một cách nữa là đặt vị trí nguồn sáng chính của bạn ở phía trên mô hình, tạo ra một bóng đổ hoàn hảo ở trên bề mặt/đối tượng ở phía dưới mô hình chính của bạn, về cơ bản thì một lần nữa nên sử dụng nguồn sáng street light, nhưng cuối cùng thì yếu tố sáng tạo và thử nghiệm của bạn sẽ quyết định mọi thứ, cần phải thử nghiệm và quan sát những gì bạn có thể tạo ra.

Tập trung vào chiều sâu
Depth of Field (DoF - hay còn được gọi là chiều sâu) là một tính năng khác rất hữu dụng của trình render, không quá nhiều như chiếu sáng nhưng nó cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ thực của tác phẩm, nó cũng tỏ ra rất hữu ích để hướng mắt người xem vào một đối tượng nhất định trong scene của bạn. Tôi đã ý thức nhiều hơn về kỹ thuật này sau khi thường xuyên có dịp chụp ảnh hơn, đặc biệt khi xử lý các bức ảnh kỹ thuật số.



Về cơ bản thì có 2 thiết lập quan trọng mà bạn cần phải lưu tâm. Trước hết bạn cần phải điều chỉnh kích cỡ của chiều sâu DoF, và sau đó là khoảng cách tiêu cự. Dĩ nhiên bạn sẽ muốn tập trung vào các đối tượng chính của mình, và nếu bạn có các đối tượng ở phía xa và gần camera thì có thể, bạn thực sự sẽ có được một bức ảnh đẹp (về mặt chiều sâu và bố cục không gian), dĩ nhiên mặt hạn chế của render DoF chính là thời gian render. Tuy nhiên điều này không phải là quá khó, hầu như tôi render qua một bước Zdepth (elpvn: độ sâu theo trục Z - để thu được một bản render riêng về độ sâu phối cảnh và có thể được dùng để kết hợp với bản render chính nhằm tăng cảm giác về không gian cho bức ảnh) và sử dụng nó qua photoshop để xử lý thêm, đây là các tiếp cận linh hoạt hơn và nhanh hơn, nhằm mang lại hiệu quả tối đa cho chiều sâu đối tượng trong scene của bạn. Hãy xem thêm bài hướng dẫn về DoF ở link cuối bài. Ở ví dụ minh họa trên, tôi nghĩ là nó hơi thái quá nhưng sẽ thích hợp cho việc minh họa hiệu quả của DoF:

Vui lòng viết tiếng Việt có dấu!!!
EmoticonEmoticon

QUẢNG CÁO TẠI ĐÂY