Áp vân cho nguồn sáng trong Blender

Trong bài hướng dẫn về chiếu sáng trong phần mềm Blender này, chúng ta sẽ cùng nhau bàn về cách đơn giản nhất để tạo ra những bản render ấn tượng và hiệu quả, thông qua việc sử dụng các chất liệu vào việc chiếu sáng.Áp chất liệu vào một nguồn sáng nói chung cũng tương tự như việc áp vân cho một đối tượng. Điểm khác biệt duy nhất ở đây là chúng ta sẽ phản chiếu chất liệu tới scene dựa trên các thiết lập dành cho nguồn sáng.
Dù không phải là một bài hướng dẫn về chiếu sáng để có thể đi sâu vào các chi tiết về thiết lập nguồn sáng, nhưng chúng ta sẽ quan tâm tới chức năng cơ bản của các nguồn sáng sẽ tạo ra các scene khác biệt như thế nào. Chúng ta cũng sẽ bàn tới vấn đề làm thế nào để tự tạo ra các chất liệu đơn giản cho nguồn sáng. Ví dụ cuối bài sẽ chỉ ra một cách đơn giản khi sử dụng một video như là một chất liệu ánh sáng cho scene.

head-textured_lighting
Các kỹ thuật này cũng sẽ cho phép bạn tạo ra các mẫu đổ bóng và chiếu sáng thú vị theo ý thích, nhằm giúp các frame hoặc scene của bạn có thể 'kể chuyện' hoặc diễn đạt ý nghĩa của nó với người xem; do vậy sẽ giúp bạn tạo ra các scene CG hiện hữu và đầy sức sống. Chúng cũng sẽ cho phép bạn bổ sung hàng loạt các yếu tố phụ cho nguồn sáng thay vì phải sử dụng các nguồn sáng quá trong trẻo như chúng ta thường thấy khi sử dụng các kỹ thuật chiếu sáng cơ bản.
LogoBlenderBài hướng dẫn này yêu cầu bạn phải có một chút kiến thức cơ bản về áp vân cho một đối tượng trong ứng dụng Blender. Như các bạn đã biết, Blender3D là một trong những ứng dụng dựng mô hình 3D nổi tiếng không chỉ trong giới mã nguồn mở, nó cũng là một trong những công cụ mạnh dành cho phát triển game 3D, diễn họa kiến trúc, dựng mô hình, renderer,...và các tác vụ 3D chuyên nghiệp khác. Một thế mạnh vô song nữa của Blender là nó được phát triển bởi cộng đồng mở và phát hành hoàn toàn miễn phí.
(*) Để giúp bạn dễ dàng thực hành hơn, chúng tôi có lưu các file mẫu và cho phép tải - có tính phí - ở cuối bài. Các file mẫu này cho phép bạn các chi tiết và thông tin thiết lập đầy đủ về nguồn sáng và scene hơn


Concept

Ý tưởng sử dụng các mẫu đổ bóng và chiếu sáng nhân tạo đến từ các hệ thống chiếu sáng được sử dụng trong các rạp hát, sân khấu ca nhạc. Các kỹ thuật này cũng thường được sử dụng trong lĩnh vực quay phim và nhiếp ảnh.


Các thuật ngữ liên quan

Trong một môi trường ngoài CG (môi trường thực), việc sử dụng các kỹ thuật chiếu sáng này liên quan đến các thuật ngữ gobos và cookies. Một gobo là một mẫu hoặc mô hình được cắt gọt để tạo ra các mô hình chiếu sáng biểu kiến. Thuật ngữ này có thể là một sự pha trộn về mặt ngôn từ, hoặc là viết tắt của cụm từ Goes Before Optics. Ở một cách giải thích khác, nó có thể là từ viết tắt của cụm từ Graphical optical blackout. Gobos được sử dụng tương tự như cookies (xem định thêm nghĩa về cucoloris ở Wikipedia),  và các điểm đánh dấu, những nơi xa dụng cụ chiếu sáng hơn giữa ống len và đối tượng. (xem thêm tại Wikipedia định nghĩa về Gobo lighting)
Tronh lĩnh vực chiếu sáng dành cho điện ảnh, rạp hát và nhiếp ảnh, một cuculoris (đôi khi vẫn được gọi là cucoloris, kookaloris hay cucalorus) là một thiết bị đóng vai trò đổ bóng hoặc tạo hình chiếu để tạo ra các mẫu chiếu sáng. Thuật ngữ nữa thỉnh thoảng được gọi một cách ngắn gọn là cookie hoặc coo-koo. Cookie được sử dụng để tạo ra dáng vẻ tự nhiên hơn bằng cách bẻ hướng nguồn sáng từ một nguồn sáng nhân tạo. Nó có thể được dùng để mô phỏng di chuyển bằng các lớp đổ bóng hoặc nguồn sáng đi tới xuyên qua một màn chắn như tán lá. (Tham khảo thêm định nghĩa về Cucoloris ở Wikipedia)
Những thuật ngữ kể trên không hay được nhắc tới trong CG, nhưng chúng ta cũng nên biết chút ít để có thể hiểu thêm về các thuật ngữ khác như light textures, projected textures và một số cái tên khác nữa trong lĩnh vực áp vân và chiếu sáng. Tôi nhắc đến thuật ngữ này trong minh hoạ về chiếu sáng "texture" bởi vì nó liên quan trực tiếp tới những gì chúng ta sẽ thực hành trong bài hướng dẫn này trên Blender, nhằm giúp đạt được những kết quả tốt nhất.



Khởi tạo
Trước hết, hãy cùng quan sát một scene cơ bản và nguồn sáng của nó.
1-original_scene

Nguồn sáng là một nguồn sáng Area light với những thành phần thiết lập rất cơ bản. Nguồn sáng Area lights bên dưới mô hình mặt con khỉ và khối cầu đã được bổ thêm vào để cung cấp một lượng nhỏ ánh sáng bật ra từ phía dưới các đối tượng. Tất cả nguồn sáng đều có giá trị Energy đặt ở mức thấp.

2-original_setup

Scene này cũng được thiết lập render có sử dụng Approximate Ambient Occlusion (AAO), với các thiết lập như hình minh hoạ.

3-orignal_aao_settings

Tuỳ chọn Sky Color đã được thiết lập. do vậy màu World color có thể được dùng để thêm vào một chút gam màu ấm cho toàn thể hiệu ứng chiếu sáng được tạo bằng AAO.

Minh hoạ 1

Trong ví dụ đầu tiên này, dù thực sự không sử dụng một texture light, nhưng tôi nó hoàn toàn đáp ứng cho mục đích sử dụng một chất liệu chiếu sáng mà tôi đang bàn đến. Scene này có bổ sung một nguồn sáng Spotlight nhẹ, có góc chiếu hướng về phía bức tường. Mục đích của nó là giúp hướng mắt người xem theo hướng các đối tượng, tạo ra hiệu quả thú vị, bổ sung thêm độ tương phản giữa các đối tượng cận cảnh và đối tượng nền phía sau, và để tạo ra một cảm nhận giác quan tốt hơn về một "thế giới" tồn tại sau lăng kính camera, hãy đưa thêm các hiệu ứng ảo giác quang học vào hình ảnh.
4-render01

Thiết lập chiếu sáng thực tế có thể được thấy như hình minh hoạ Các nguồn sáng được mô tả là các điểm được nhấn mạnh trong các vòng màu xanh. Số (1) là nguồn sáng Spotlight đã được đề cập tới ở trên. Số (2) là một nguồn sáng Area light đã được thêm vào để cho phép chúng ta điều tiết độ sáng (brightness) của hiệu ứng "cửa sổ" khi nó bắt đầu lộ ra, độc lập với Spotlight. Số (3) là một nguồn sáng Area light khác đã được phóng lớn để bao phủ cả khu vực mà ánh sáng bao phủ bởi nguồn sáng Spotlight tiếp xúc với sàn. Nguồn sáng này có nhiệm vụ tạo ra ánh sáng nảy ra từ nền. Số (4) là một nguồn sáng Spotlight với nhiệm vụ kép là tạo ra nguồn sáng bật ra và một nguồn sáng chuyển tiếp của các đối tượng là khối cầu và mặt nạ khỉ.

5-light_setup01

Ngoài ra, hai nguồn sáng phát ra ban đầu ở trên nền được điều chỉnh độ sáng với một lượng rất nhỏ.
 Minh hoạ 2

Đây là một ví dụ về tạo ra một nguồn sáng Spotlight bổ sung, được áp vân với một hình ảnh được render từ Blender.
6-render02

Việc thiết lập nguồn sáng rất đơn giản như bạn có thể thấy ở hình minh hoạ. Số 1 là một nguồn sáng Spotlight được thêm vào scene ban đầu và đóng vai trò vừa là nguồn sáng chính vừa đóng vai trò phản chiếu vật liệu của nguồn sáng tới scene. Số 2 là một nguồn sáng Area light, sử dụng để bổ sung ánh sáng bật ra từ bức tường.

7-light_setup02

Như đã đề cập ở phần trước, các chất liệu của nguồn sáng được tạo từ một bản render của Blender. Quá trình thiết lập rất đơn giản, gồm một mô hình chía một cấu trúc cửa sổ (số 3 ở hình minh hoạ) với Camera (số 4) được thiết lập render với Orthographic. Camera mới và mô hình cửa sổ nằm ở Layer 3.

8-texture_object_settings

Kỹ thuật này có thể được dùng để tạo các chất liệu chiếu sáng từ bất kỳ mô hình nào. Bí quyết ở đây là phải đảm bảo rằng đã thêm một chất liệu Shadeless màu đen tới các đối tượng của bạn và xuất theo định dạng PNG với RGBA đã kích hoạt, như hình minh hoạ.

9-windowpanes

Cũng phải lưu ý thêm rằng, màu đèn sẽ chặn ánh sáng trắng, trong khi bất kỳ nguồn sáng có giá trị màu khác nào cũng sẽ có khả năng xuyên thấu với một độ chuyển màu nhất định. Do vậy màu trắng của chất liệu chiếu sáng sẽ hoàn toàn được biến thành trong suốt, cho phép tất cả các nguồn sáng tiến vào scene một cách trọn vẹn.

10-enable_view_option

Sau khi tạo ra hình ảnh chất liệu, bạn sẽ cần phải áp nó vào nguồn sáng mà bạn muốn tương tự như khi áp vân vào một đối tượng mesh. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn đã gán đúng hệ trục toạ độ cho chất liệu để thực thi việc chiếu sáng một cách chính xác. Điều này hoàn toàn khả thi khi chúng ta có thể kích hoạt tuỳ chọn "View" theo hình minh hoạ. Bạn có điều chỉnh tỉ lệ của chất liệu bằng cách sử điều khiểu các tham số sizeX và sizeY.

Bạn cũng có thể điều khiển độ mềm của cả các chất liệu chiếu sáng và đổ bóng bằng cách tạo ra các nguồn sáng Spotlight với các thiết lập như minh hoạ. Điều chỉnh tham số Filter của chất liệu nguồn sáng để điều tiết hiệu ứng blur của nó.
11-render02_filtered

Đây là một bản render của cùng một scene nhưng có điều tiết về độ mềm của bóng đổ.


Minh họa 3

Bất kỳ chất liệu hay lớp vân nào cũng đều có thể được gán vào một nguồn sáng, bao gồm các hình ảnh và bất kỳ texture nào được tạo ra có sẵn trong Blender. Ngoại trừ các chất liệu dùng để gán uv-mapped textures, bởi vì chắc chắn là bạn sẽ cần tới các ánh xạ thực dành cho loại hình mapping đó. Trong ví dụ tiếp theo này, chúng ta hãy cùng quan sát các kết quả đạt được khi sử dụng một mẫu vân hình lá đơn giản được tạo ra trong Photoshop.
12-render03

Các thành phần thiết lập nguồn sáng này chính là nguồn sáng mở rộng được bổ sung từ thiết lập cơ bản. Ở hình minh họa, số (1) chính là một nguồn sáng Spotlight, phục vụ hai mục đích: Đóng vai trò là nguồn sáng chính và cũng đóng vai trò là một nguồn chiếu sáng của mẫu lá. Số (2) là một nguồn sáng Area light, được dùng để mô phỏng tăng cường cho nguồn sáng bật ra từ một khu vực được chiếu sáng trên cửa sổ.
13-light_setup03

Đây là một mẫu khóm lá tạo ra dành để áp vân cho nguồn sáng. Sẽ mất một xíu thời gian để tạo ra mẫu vân này bằng cách sử dụng một bộ chổi vẽ brush tùy chọn trong Photoshop. Ngoài ra, nó còn có chức năng là một chất liệu chiếu sáng để bổ sung một vài hiệu ứng tăng cường xuất hiện trên bản render.

14-leaves

Đây là một ví dụ điển hình để minh họa cho sự khác biệt về các giá trị màu (hoặc các giá trị xám như trong ví dụ cụ thể này) được chuyển đổi tới một cấp độ trong suốt khác khi được dùng để áp vân cho nguồn sáng.
15-render03_filtered

Trong bản kết xuất này, các bóng đổ đã được làm mềm bằng các kỹ thuật tương tự như đã sử dụng ở ví dụ trước.


Minh họa 4

Minh họa cuối cùng này sẽ trình diễn các kết quả của việc sử dụng một video làm chất liệu chiếu sáng. Điều này mở ra một thế giới các cơ hội sáng tạo hoàn toàn mới mẻ dành cho việc diễn hoạt các hiệu ứng ánh sáng! Đoạn video sử dụng cho việc áp vân này là một đoạn video ghi lại của các nguồn sáng disco ở độ phân giải thấp (không chứa trong bản download).
16-render04

Thiết lập nguồn sáng cho scene này sẽ buộc phải điều chỉnh lại tất cả các tham số của các nguồn sáng, và một vài tùy chọn bổ sung. Thiết lập AAO đã được điều chỉnh, chuyển từ Add mode sang Sub mode. Sở dĩ phải thiết lập như vậy là để AAO thực hiện cắt gọt nguồn sáng từ scene. Các màu sắc của nguồn sáng nguyên thủy cũng được thay đổi để tạo ra cảm giác của ánh sáng sàn nhảy hơn, và nguồn sáng đơn Area light đã sử dụng ở trên đã được thay thế bởi 3 nguồn sáng Area lights nhỏ hơn.

17-light_setup04

Trong hình minh họa, ở vị trí số (1) là nguồn sáng được đặt màu xanh lam. Số (2) là nguồn sáng màu xanh lá cây và số (3) là nguồn sáng màu vàng. Cả số (4) và số (5) là hai nguồn chiếu sáng giống nhau hướng vào scene. Số (6) là một nguồn sáng Area light, có vai trò là một nguồn sáng nền để giúp các chi tiết ở sàn nổi bật khỏi phần tối hơn một xíu.
Để áp một đoạn clip vào đoạn phim như là một texture, chúng ta hãy tải nó vào như một chất liệu ảnh. Sau đó hãy chắc rằng tùy chọn Movie option đã được thiết lập để Blender có thể ghi nhận nó là một movie chứ không phải là một tĩnh ảnh ở frame đầu tiên của movie này. Trong ví dụ này, tôi cũng sử dụng các Starting Frames (StartFr) khác nhau cho mỗi một cặp nguồn sáng, do vậy chúng không chiếu ra cùng một hình ảnh tới scene. Tôi cũng đặt tùy chọn vòng lặp (cyclic) cho đoạn video này, do vậy đoạn video sẽ tự động lặp lại khi số khung render nhiều hơn số khung của file video được nhúng làm texture.

18-movie_texture_settings
Để kết thúc bài viết về ứng dụng chất liệu trong việc chiếu sáng ở phần mềm Blender. Tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp ích cho sự sáng tạo và trải nghiệm của bạn với các scene trong Blender, đặc biệt là với những hiệu ứng ánh sáng bắt mắt mà chúng ta có thể tạo ra với phần mềm mã nguồn mở thú vị này.
Theo : http://www.cgnewspaper.com