Đang tải... (xem toàn văn)
Tìm hiểu quá trình phát triển của hoạt hình 3d và cách thức xây dựng các plug in hỗ trợ cho phần mềm 3d maya
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Công nghệ thông tin BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu quá trình phát triển của hoạt hình 3D và cách thức xây dựng các plug-in hỗ trợ cho phần mềm 3D Maya Giáo viên hướng dẫn: Lê Tấn Hùng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thương Huyền Lớp: CNPM – K47 Hà Nội, 2/2007 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 1 Mục lục Mục lục 1 Danh mục các hình 2 Lời mở đầu 3 Phần I – Quá trình phát triển của hoạt hình 3D 4 1. Lịch sử xuất hiện và quá trình phát triển của hoạt hình 3D trên thế giới 4 2. Quá trình phát triển của sản xuất phim hoạt hình 3D ở Việt Nam và những kết quả đạt được 8 3. Những khó khăn trong quá trình sản xuất phim hoạt hình ở Việt Nam và cách khắc phục 12 Phần II – Quy trình và các kỹ thuật bổ sung cho quá trình làm phim hoạt hình 3D 16 1. Quy trình làm phim hoạt hình 3D 16 2. Một số công cụ trong quá trình sản xuất phim hoạt hình 21 2.1 Bộ mô hình hóa 21 2.2 Bộ biên tập chất liệu 23 2.3 Bộ tạo cảnh 26 2.4 Bộ render 29 3. Phương thức xây dựng những plug-in hỗ trợ cho Maya 30 3.1 Maya API 30 3.2 Đưa một plug-in vào Maya 31 3.3 Xây dựng một plug-in 32 3.4 Ví dụ xây dựng một plug-in đơn giản 34 Phần III – Tài liệu và các trang web tham khảo 36 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 2 Danh mục các hình Hình 1 - Phenakistoscope – Joseph Plateau, 1832 4 Hình 2 - Humorous phases of funny faces; nhà sản xuất và thiết kế, J. Stuart Blackton 5 Hình 3 - Gertie, the dinosaur 5 Hình 4 - Steamboat Willie 6 Hình 5 - Toy story 1995 7 Hình 6 - Tron 1982 7 Hình 7 - Final Fantasy X 7 Hình 8 - Chuyện hai chiếc bình (2003) 9 Hình 9 - Voi và vẹt (2004) 9 Hình 10 - Giấc mơ của ếch xanh (2005) 11 Hình 11 - Happy feet (2006 ) 15 Hình 12 - The Simpsons 16 Hình 13 - Wallace & Gromit 16 Hình 14 - Lưu đồ thực hiện 17 Hình 15 – Storyboard 18 Hình 16 - Hình lục giác và khi kéo dài 21 Hình 17 - Đường ống lục giác đã được đánh bóng 22 Hình 18 - Màu sắc trên một khối cầu khi không có kết cấu áp lên 24 Hình 19 - Kết cấu màu sắc trên khối cầu 24 Hình 20 - Kết cấu màu sắc và kết cấu va chạm trên khối cầu 24 Hình 21 - Kết cấu màu sắc, kết cấu va chạm và kết cấu vô hướng trên khối cầu 25 Hình 22 - Mô hình chiếu sáng phẳng trên một khối cầu 26 Hình 23 - Cars (2006) 27 Hình 24 - Cảnh khi được chiếu sáng bằng nguồn sáng vô hạn 28 Hình 25 - Cảnh khi được chiếu sáng bằng nguồn sáng vô hướng 28 Hình 26 - Cảnh khi được chiếu sáng bằng nguồn sáng rọi 28 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 3 Lời mở đầu Hoạt hình 3D Việt Nam đã có những bước đi đầu tiên tuy chưa thể nói là hoàn toàn thành công nhưng đã ghi nhận những cố gắng của những người tham gia làm phim. Với mục đích ban đầu là tìm hiểu cách thức làm phim hoạt hình 3D đồng thời cố gắng xây dựng một plug-in nhằm hỗ trợ cho quá trình làm phim, tài liệu này chỉ là kết quả của quá trình khảo sát ban đầu về thực tế làm phim hoạt hình 3D ở Việt Nam hiện nay và cách thức để xây dựng những plug-in. Phạm vi của đề tài chỉ áp dụng cho phần mềm 3D được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong làm phim hoạt hình là Maya bởi tính phổ dụng và khả năng tạo ra những hiệu ứng tuyệt vời của nó. Chính vì mục đích như vậy nên tài liệu này tập trung vào hai mảng chính: 1) Khảo sát và tìm hiểu quá trình phát triển của hoạt hình 3D ở trên thế giới và ở Việt Nam. Chỉ ra những khó khăn trong thực tế của nền sản xuất hoạt hình 3D Việt Nam thu nhận được trong thực tế tìm hiểu và đề ra một số biện pháp khắc phục. 2) Cách thức xây dựng những plug-in hỗ trợ cho Maya Khi thực hiện đề tài này, em xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô trong bộ môn Công Nghệ Phần Mềm, đặc biệt là thầy Lê Tấn Hùng đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình xác định, tìm hiểu và thực hiện đề tài. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của đạo diễn Hà Bắc, hãng phim Giải Phóng đã đưa ra những kinh nghiệm trong quá trình làm phim hoạt hình 3D, hướng dẫn quá trình thực hiện và cung cấp những tài liệu cần thiết để em có thể hoàn thành tốt đề tài này. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thương Huyền Lớp: CNPM – K47 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 4 Phần I – Quá trình phát triển của hoạt hình 3D 1. Lịch sử xuất hiện và quá trình phát triển của hoạt hình 3D trên thế giới Điều gì đã mang lại cho những bức ảnh tĩnh một sức sống mới? Điều gì đã tạo nên một bước chuyển biến mới trong lĩnh vực điện ảnh thông qua một cách thể hiện sáng tạo và độc đáo? Cái gì đã tạo cho những người yêu điện ảnh một cảm giác vừa hư vừa thực khi xem phim? Đó chính là chuyển động. Chuyển động ở đây không bao hàm những khái niệm chuyển động chung chung mà chính là cách thức tạo ra chuyển động cho những đối tượng tưởng như không bao giờ có thể cử động được. Từ đó sản sinh ra một ngành nghệ thuật không thể tách rời với kỹ thuật: Animation. Hoạt hình, bao gồm cả hoạt hình vẽ tay cũng như hoạt hình có sử dụng đồ họa máy tính, có một lịch sử dài và phong phú kéo dài trong gần một thế kỷ của những kinh nghiệm và sự tiến bộ. Để hiểu rõ hơn hoạt hình 3D xuất hiện như thế nào, chúng ta phải tìm hiểu về những hình thức hoạt hình trước đó. Nếu không có những hình thức hoạt hình này thì chúng ta không thể có một ngành công nghiệp sản xuất hoạt hình 3D mạnh mẽ như hiện nay. Ban đầu, người ta đã phát triển một kỹ thuật của hoạt hình vẽ trên giấy được gọi là Phenakistoscope. Phát minh này cho phép những bức vẽ đơn giản dịch chuyển liên tiếp nhau và sẽ trông giống như là chuyển động thật vậy. Hình 1 - Phenakistoscope – Joseph Plateau, 1832 Bước phát triển tiếp theo trước khi chúng ta đạt được kỹ thuật hoạt họa như hiện nay do công của J.Stuart Blackton. Ông đã tạo ra một phim hoạt hình ngắn gọi là “Những pha hài hước của những khuôn mặt cười” – “Humorous phases of funny faces”. Bộ phim này được tạo ra bằng các khuôn mặt vẽ đơn Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 5 giản trên một tấm bảng đen rồi chụp lại, bằng cách xóa nét vẽ cuối cùng và tạo ra một nét vẽ mới rồi chụp một bức ảnh khác, đã cho phép ông ghép nối những bức ảnh với nhau làm những bức ảnh dường như có sự sống. Hình 2 - Humorous phases of funny faces/Vitagraph; nhà sản xuất và thiết kế, J. Stuart Blackton Winsor McCay đã tạo ra một bước phát triển tiếp theo khi tạo ra phim “Gertie, the trained dinosaur” tạm dịch là “Gertie, con khủng long đã thuần hóa”. Mặc dù đây là một bộ phim ngắn nhưng thực sự nó chứa đến 10.000 bức vẽ. Nó đã được công chiếu rộng rãi trong các nhà hát và trong một sự kiện lớn về đa phương tiện vào năm 1914. Đây là một trong những bộ phim hoạt hình đầu tiên được sự hoan nghênh của rất nhiều người. Hình 3 - Gertie, the dinosaur Năm 1923 là một năm bản lề của lịch sử phim hoạt hình khi Walt và Roy Disney thành lập studio sản xuất phim hoạt hình, một trong những studio được thành lập nhằm sản xuất phim hoạt hình. Cũng trong thời gian này, hãng Warner Brothers bắt đầu sáng tạo ra những nhân vật nổi tiếng thế giới như vịt Donald, Pluto và Betty. Một sự kiện trọng đại không kém vào thời điểm này là bộ phim “Steamboat Willie” đã đưa Mickey Mouse đến với công chúng. Bộ phim này là bộ phim đầu tiên có đưa âm thanh vào, nó đã đạt được những thành công rất vang dội và tạo ra cho Walt Disney một vị thế như ngày nay. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 6 Hình 4 - Steamboat Willie Tính từ thời điểm này về sau, chúng ta có thể thấy các phim hoạt hình được tạo ra ngày càng nhiều, riêng hãng Disney đã sản xuất ra hơn 30 bộ phim hoạt hình dài tập với một số lượng bản vẽ không thể đếm hết được. Các hãng phim hoạt hình khác cũng đã tạo ra những phim hoạt hình của riêng họ như là “The Jetsons” và “Flintstones”. Nhưng vào năm 1995, một sự kiện diễn ra đã thay đổi truyền thống làm phim hoạt hình trong nhiều năm. Đó là sự ra đời của phim hoạt hình “Toy story”, bộ phim là một thành công vang dội khi là phim hoạt hình 3D đầu tiên và kéo dài trong 1 giờ 20 phút. Nhưng trước khi bộ phim này được trình chiếu, có một số hãng phim đã sử dụng máy tính để tạo ra những hình ảnh trong phim của họ như “Tron”, bộ phim có 15 phút là do những hình ảnh được tạo ra bằng máy tính, là một trong những bộ phim đầu tiên sử dụng kỹ thuật này. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 7 Hình 5 - Toy story 1995 Hình 6 - Tron 1982 Cho đến thời điểm này, bao nhiêu bộ phim hoạt hình 3D đã ra đời như “Toy story 2”, “Shrek”, “Shrek 2”, “Final Fantasy” nhưng những mốc nổi bật đánh giá những chặng đường phát triển của phim hoạt hình 3D luôn ghi dấu tên tuổi những hãng phim như Warner Brothers, Disney, và những hãng phim này xứng đáng là một phần không thể thiếu của lịch sử sản xuất phim hoạt hình. Hình 7 - Final Fantasy X Một cảnh trong phim “Final Fantasy X” – một bộ phim thành công vang dội về các hiệu ứng đạt được trong quá trình sử dụng phần mềm 3D Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 8 2. Quá trình phát triển của sản xuất phim hoạt hình 3D ở Việt Nam và những kết quả đạt được Nền sản xuất phim hoạt hình Việt Nam cũng có một quá trình phát triển tương tự như nền hoạt hình của châu Á khi bị ảnh hưởng của phong cách sản xuất phim hoạt hình ở châu Âu và châu Mỹ. Tuy nhiên, tốc độ phát triển của nó chậm và lạc hậu hơn rất nhiều. Nếu tính đến thời điểm hiện nay, khi mà các nước láng giềng như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc đã có những bộ phim hoạt hình được nhiều người đánh giá cao thì ở Việt Nam, riêng việc phục vụ nhu cầu xem phim hoạt hình trong nước cũng không đáp ứng được cả về chất lượng lẫn số lượng. Đó là cái nhìn toàn cảnh đối với phim hoạt hình Việt Nam hiện nay, tuy không thể sánh bằng các nước trong khu vực nhưng cũng đã ghi dấu những cố gắng rất lớn của những đạo diễn, họa sĩ, nhà biên kịch trong nước. Vì thế, việc ra đời bộ phim hoạt hình 3D đầu tiên của Việt Nam được xem là một thành công rất lớn và một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển hiện nay. Nền sản xuất phim hoạt hình Việt Nam đã từng không được coi trọng chỉ với một số nhỏ cơ sở sản xuất và một đội ngũ sản xuất ít chịu đổi mới về tư duy sáng tạo cũng như phương cách làm việc. Vì thế, những bộ phim hoạt hình Việt Nam chủ yếu mang nặng hoặc là tính dạy dỗ, giáo dục trẻ con của người lớn hoặc là những vấn đề của người lớn được đưa vào phim như chiến tranh, nạn nhân của hạnh phúc gia đình Do vậy, vấn đề cần cải tiến đầu tiên không hẳn là kỹ thuật làm phim mà chính là sự sáng tạo và sự truyền cảm của người làm phim khi làm phim hoạt hình cho thiếu nhi. Nếu biết rằng, một nước có dân số ít hơn và nhiều nét văn hóa tương đồng với nước ta như Nhật Bản mà có tới 435 hãng phim hoạt hình, mỗi tuần sản xuất từ 80 đến 100 phim (khoảng 3.500 phim mỗi năm), chiếm 90% phim hoạt hình phục vụ trẻ em trong nước và xuất khẩu tràn ngập thế giới, thì số lượng phim hoạt hình của ta hiện nay quả là nhỏ bé. Đó là chưa kể, phim hoạt hình Việt Nam với những nhân vật phản diện là cáo, chó sói, chuột đã quá quen thuộc đến nhàm chán đối với khán giả nhỏ tuổi. Những câu chuyện mang tính chất ngụ ngôn đơn giản, khiên cưỡng, lộ liễu đến mức các em chưa xem đã biết. Những cố gắng đổi mới của các nhà làm phim Việt Nam luôn được ghi nhận và sự kiện đáng ghi nhớ đầu tiên là vào năm 2003 khi ra mắt bộ phim hoạt kỹ thuật 3D đầu tiên tại Việt Nam. Bộ phim mang tên “Chuyện hai chiếc bình” do hãng phim tư nhân AREKA (thuộc công ty người cùng phát triển doanh nghiệp B&C, chuyên nghiên cứu và phát triển các ứng dụng công nghệ thông tin trong đời sống) hoàn thành ngày 25/7/2003. Đây là bộ phim hoạt hình đầu tiên của Việt Nam áp dụng kỹ xảo 3D và đã tham dự liên hoan phim ngắn toàn quốc vào đầu tháng 8/2003. Bộ phim dài 12 phút và từng được phát hành đĩa VCD, DVD và phát sóng trên VTV nhưng rồi cũng rơi vào quên lãng vì doanh thu của bộ Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 9 phim không đủ gây tiếng vang để thôi thúc nhiều người đầu tư vực dậy nền hoạt hình Việt Nam. Hình 8 - Chuyện hai chiếc bình (2003) Bộ phim có kết cấu đơn giản, tiết tấu nhanh. Bộ phim còn gợi cho người xem nhều cảm xúc về chân lý và giá trị đích thực của sự tồn tại, về những ứng xử mang tình người trong những khoảnh khắc khó khăn trong cuộc sống. Bộ phim này đã ứng dụng nhiều kỹ xảo công nghệ hiện đại đang được ứng dụng trên thế giới, có tính đột phá về phương diện thiết kế, kết xuất và kiến tạo hoạt cảnh. Những mô hình từ đơn giản đến phức tạp, những hoạt cảnh, những mô phỏng động lực học, những hiệu quả khác như camera, ánh sáng, vật liệu và hiệu quả môi trường đều được thực hiện hoàn toàn trên kỹ thuật số hóa không gian 3D. Với ưu thế vượt trội về công nghệ kỹ xảo làm phim so với các phương pháp làm phim truyền thống trong nước, bộ phim là một cách nhìn mới trong việc phát triển ứng dụng máy tính vào thực hiện sản xuất phim tại Việt Nam. Ngoài bộ phim “Chuyện hai chiếc bình”, hãng AREKA còn cho ra đời bộ phim nhiều tập “Voi và vẹt”. Hình 9 - Voi và vẹt (2004) [...]... OpenMayaFX – Thư viện này chứa các lớp để giải quyết vấn đề với các lực động học OpenMayaRender – Thư viện này chứa các lớp để thực hiện các chức năng render Đưa một plug- in vào Maya Trước khi bắt tay vào viết một plug- in cho Maya, bạn cần biết cách thức để load một plug- in vào Maya. Có hai cách để load và unload một plug- in Cách đầu tiên và là cách dễ nhất là sử dụng Plug- in Manager có sẵn ở Windows... Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 19 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Sau khi bạn đã vạch ra cách thức thời gian làm việc, đã đến lúc để đưa thời gian vào dự án của bạn Hoạt hình đôi khi được gọi là hoạt hình 4D bởi có thể xem thời gian là chiều thứ 4 Cách thức hoạt hình của bạn diễn ra và cách thức thiết kế của bạn chuyển động là những đặc điểm được đưa ra cho hoạt hình Khi tất cả các cảnh chính của phim được... -> Editors -> Plug- in Manager (hoặc Windows -> Settings/Preferences -> Plug- in Manager trong Maya 8.0) Plug- in Manager sẽ sử dụng biến môi trường MAYA _PLUG_ IN_ PATH để định vị những plug- in có thể load Trong UNIX, biến này là một danh sách các thư mục chứa các plug- in được phân cách bằng dấu hai chấm “:” Trong Windows NT, MAYA _PLUG_ IN_ PATH nằm trong registry và những thư mục được ngăn cách bằng dấu... đổi bằng cách sử dụng MayaEnviroment.exe Cách thứ hai là thông qua câu lệnh loadPlugin của MEL như trong ví dụ sau loadPlugin “hello”; Câu lệnh này sẽ tìm kiếm trong danh sách của MAYA _PLUG_ IN_ PATH để tìm file tên là hello.so trong Unix và file tên là hello.mll trong nền NT Nếu được tìm thấy, nó sẽ được load vào Maya như là một plug- in Unload một plug- in trong MEL là một vấn đề đơn giản bằng cách sử... thể đưa hoạt hình Việt Nam đạt được những thành công lớn hơn để đáp ứng được lòng mong mỏi và sự ủng hộ của người hâm mộ Việt Nam Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 15 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phần II – Quy trình và các kỹ thuật bổ sung cho quá trình làm phim hoạt hình 3D 1 Quy trình làm phim hoạt hình 3D Hoạt hình hiện nay được chia thành 3 loại chính dựa vào cách thức thực hiện:... cách sử dụng những mô hình nhân vật là các mô hình như búp bê Claymatino thường là hoạt hình 3D bao gồm các mô hình 3D được chạm khắc rồi đặt trong một cảnh 3D Wallace & Gromit là một ví dụ rất điển hình về loại phim hoạt hình stopmotion Nguyễn Thị Thương Huyền – Lớp Công Nghệ Phần Mềm K47 16 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hoạt hình 3D có sử dụng máy tính bao gồm một quá trình đặc biệt Nó là một quá trình. .. hình hóa Công cụ chủ yếu dùng để mô hình là bộ mô hình hóa (modeler) Bộ mô hình hóa là một chương trình phần mềm giúp cho những người làm phim hoạt hình tạo hình dáng 3D cho các đối tượng Phần lớn những bộ mô hình hóa cung cấp cho những nhà làm phim những hình dạng đơn giản như hình vuông, hình tam giác, hình cầu và hình lập phương Những hình này có thể được biến đổi và được kết hợp lại mới nhau thành... unloadPlugin kèm theo tên của plug- in đó.Lưu ý rằng một plug- in cần phải được unload trước khi nó được biên dịch lại Trước khi bạn unload một plug- in, bạn cần phải xóa hết tất cả các tham chiếu từ các cảnh của Maya đến nó Trong suốt quá trình xóa các node từ các cảnh được định nghĩa bởi plug- in cần xóa, cần phải cân bằng các tham chiếu từ các node bị xóa và các câu lệnh được thực hiện từ hàng đợi của. .. lòng Và đâu là tương lai của phim hoạt hình Việt Nam? Theo thông tin mới nhất, series “Truyện khu vườn”, sản phẩm phim hoạt hình 3D đầu tay của xưởng phim hoạt hình Vinamation thuộc hãng phim tư nhân Dofilm đã là phim hoạt hình 3D đầu tiên được mua độc quyền khi được công ty Vinamit đầu tư Dự kiến tập một mang tiêu đề Phát minh của Mít” sẽ được phát sóng trên Đài truyền hình Sài Gòn vào mùng 3 tết Đinh... ngôn ngữ kịch bản) và cung cấp khả năng cho phép thêm các đối tượng mới vào Maya Maya API Maya API là những API viết bằng C++ cho phép truy nhập vào các thành phần bên trong của Maya Nó đã được đóng gói tạo nên một tập hợp các thư viện tương ứng với những thành phần chức năng khác nhau của Maya Các thư viện bao gồm: OpenMaya – Thư viện này chứa các lớp cơ bản để định nghĩa các node và các câu lệnh, đồng . thông tin BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu quá trình phát triển của hoạt hình 3D và cách thức xây dựng các plug- in hỗ trợ cho phần. thức xây dựng những plug- in hỗ trợ cho Maya 30 3.1 Maya API 30 3.2 Đưa một plug- in vào Maya 31 3.3 Xây dựng một plug- in 32 3.4 Ví dụ xây dựng một plug- in
