Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
BỘ MÔN TRUYỀN THÔNG ĐA PHƢƠNG TIỆN

BÀI GIẢNG
DỰNG HÌNH 3D NÂNG CAO

(Dùng cho sinh viên ngành Truyền thơng Đa phương tiện)
Lƣu hành nội bộ

Tập thể biên soạn:
1. GV. Trần Nguyễn Duy Trung

Thái Nguyên, 2014

1

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

BÀI GIẢNG DỰNG HÌNH 3D NÂNG CAO
Chƣơng 1: ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ 3D TRONG THIẾT KẾ
1.1 Tổng quan về lịch sử hội họa máy tính
Hội họa máy tính xuất hiện trước khi khái niệm pixel ra đời. Khi những chiếc
máy tính cịn đang trong giai đoạn trứng nước, các nhà tiên phong trong công nghệ
này đã sử dụng các bản in hoặc một thiết bị gọi là máy hiện sóng (oscilloscope) thay
cho các màn hình máy tính. Một số game máy tính xuất hiện trước nhất là các game
Tele Type mà ở đó người chơi sẽ gửi cập nhật cho nhau như những bản in.

Khi kỹ thuật hiển thị phát triển, các tác phẩm đồ họa máy tính chuyển từ máy in
sang màn hình máy tính. Các màn hình trước đây là những màn hình đơn sắc và
được thiết kế dành cho văn bản, chứ không dành cho đồ họa. Tuy nhiên, các họa sỹ
ln tìm cách để sáng tạo nghệ thuật ngay cả khi có một màu.
Hầu hết mọi người đề đánh dấu năm 1963 là sự khởi nguồn của đồ họa máy
tính, khi Ivan Sutherland phát minh ra thiết bị Sketchpad. Sketchpad cho phép các
họa sỹ sử dụng bút quang học làm việc với các hình ảnh vector trên một màn hình
hiển thị đồ họa vector. Đồ họa vector là các đường thẳng và các đường cong được
tính tốn từ các cơng thức tốn học.
Vào cuối thập niên đó, đồ họa raster được phát minh và khái niệm pixel ra đời.
Raster là một dòng điểm định hình nên bức ảnh. Hình ảnh mành được tạo ra từ các
dòng pixel nằm ngang. Số lượng các đường thẳng nằm ngang và số lượng các pixel
trên mỗi đường xác định nên độ phân giải của các màn hình máy tính.
Hình ảnh raster đầu tiên trơng khá thơ bởi vì các máy tính trước đây khơng đủ
mạnh để chiếu được nhiều pixel. Bạn có thể nhìn thấy khá rõ tiến trình hiển thị các
hình ảnh mành của các nhân vật trong game. Hình 1-1 cho thấy một nhân vật game
ở thời kỳ đầu. Hình ảnh chỉ có một màu và các pixel rất lớn. Nhân vật này chỉ có bề
rộng là 5 pixel và chiều cao là 5 pixel.

2

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 1-1
Cũng khơng mất q lâu trước khi các nhà khoa học biết cách thay đổi màu sắc
trên màn hình máy tính. Máy tính vẫn cịn được xem là các công cụ thương mại
hoặc nghiên cứu. Mặc dù chưa được nhìn nhận là một cơng cụ nghệ thuật nhưng các

họa sỹ vẫn khơng đứng ngồi cuộc. Các nhà lập trình quan tâm đến việc sáng tạo đồ
họa trên máy tính bắt đầu viết các chương trình sáng tạo nghệ thuật trên máy tính.
Trong suốt thời gian này có một sự kiện quan trọng khác đã diễn ra: Máy tính cá
nhân (PC) được đưa vào thị trường. Các máy tính PC thời kỳ này khơng mạnh như
các hệ thống máy tính lớn, nhưng chúng cũng gây nên sự thay đổi lớn cho bộ mặt
của nền công nghệ máy tính. Họ đặt các máy tính lên tay hàng triệu người, một số
người trong đó lại u thích sáng tạo nghệ thuật. Những người này bắt đầu viết các
chương trình đồ họa máy tính cho các loại máy tính cá nhân, đặt nền tảng cho các
chương trình mà chúng ta sử dụng ngày nay.
Hình 1-2 cho ta thấy một nhân vật game khác. Bạn sẽ thấy là anh ta có nhiều
pixel hơn và có nhiều màu sắc phân biệt hơn so với nhân vật trong hình 1-1. Nhân
vật này có chiều cao 16 pixel và chiều rộng 7 pixel.

3

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 1-2
Nhân vật này có ít màu. Ngày đó, nhiều hệ thống máy tính bị giới hạn bởi một
số lượng màu sắc mà màn hình có thể hiển thị được. Một số máy tính có được các
nhóm màu, như các máy tính IBM. Một số máy tính khác cũng cho phép nhiều biến
thể màu khác nhau.
Càng ngày, hệ thống máy tính càng có độ phân giải cao hơn và hiển thị được
nhiều màu hơn. Hình 1-3 cho thấy một nhân vật game gồm 16 màu. Khi có được
nhiều màu sắc hơn có nghĩa là các họa sỹ có thể tơ bóng cho nhân vật của họ. Lưu ý
là nhân vật game lúc này đã bắt đầu tạo được cảm giác khối tích.


Hình 1-3
4

Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

Vào thập niên 80, các game trở nên hiện thực hơn nhưng chúng trơng vẫn cịn
thơ. Điều tương tự cũng xảy ra với đồ họa máy tính. Số lượng màu tăng tạo cho họa
sĩ máy tính cơ hội sáng tạo các bức ảnh số hiện thực hơn.
Được coi trọng hơn về phương diện đồ họa, hệ thống máy tính cá nhân bước
vào một hướng phát triển hồn toàn mới, đem đến các hệ thống hiển thị tốt hơn và
có độ phân giải cao hơn. Nhân vật game có độ cao từ 30 pixel, 60 pixel tăng lên 200
pixel. Màn hình có độ phân giải từ 320x300 tăng lên 640x480. Hình 1-4 cho thấy
một nhân vật game có chiều cao khoảng 180 pixel.

Hình 1-4
Đồ họa 3 chiều bắt đầu từ những ứng dụng trong các chương trình mơ phỏng sử
dụng trong quân sự. Máy mô phỏng là những chiếc máy tính được chế tạo theo sự
đặt hàng riêng liên kết với các hệ thống thủy lực để mô phỏng chuyển động của
máy bay hoặc xe ô tô. Tất nhiên mơ phỏng ban đầu cịn sơ khai và chưa hiện thực
lắm, nhưng cũng mang lại cho người dùng có cảm giác ở trong một môi trường thực
sự.
Khi khả năng đồ họa càng được nâng cao, đồ họa máy tính được sử dụng trong
cả hai lĩnh vực game và hoạt hình. Đầu tiên, đồ họa kỹ thuật số 3D được sử dụng để
bổ sung cho các mơ hình thực tế hoặc để tạo hiệu quả đặc biệt cho phim ảnh. Tuy
nhiên, càng lúc nó càng được sử dụng nhiều hơn, cho cả bộ phim, chẳng hạn như
phim Toy ’Story và Disnosaur. Được thực hiện hoàn toàn bằng đồ họa máy tính và
khơng có diễn viên thật.

5

Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

Phần lớn các sản phẩm đồ họa 3D trong các phim hoạt hình được tạo ra trên các
hệ thống máy tính mạnh gọi là workstation. Các hệ thống này được thiết kế đặc biệt
với phần cứng hỗ trợ đồ họa rất mạnh. Chúng có giá thành cao nhưng tuổi thọ lại rất
ngắn.
Các máy tính PC khơng phải là hệ thống duy nhất được cải tiến về sức mạnh tính
tốn. Các hệ thống video game cũng trở nên mạn hơn. Những năm cuối thập niên
1990 và những năm đầu 2000, các hệ thống game có khả năng thể hiện được các
nhân vật đồ họa giống như thật. Hình 1-5 cho thấy một nhân vật từ một trong những
hệ thống này.

Hình 1-5
Sau này, nhiều máy PC có cấu hình đủ mạnh để xử lý các tác phẩm đồ họa kỹ
thuật số phức tạp. Các phần mềm như Adobe Photoshop, Corel Draw, Maya, 3Ds
max...

6

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình ảnh trục thời gian cho thấy sự cải tiến các tác phẩm đồ họa kỹ thuật số trong

các video game, Hình 1-6.
1.2 Đồ họa 3D trong game
Đỉnh – Vertex
Đơn vị cấu tạo đơn giản nhất của một vật 3D là đỉnh. Đỉnh là một điểm đơn lẻ
trong khơng gian 3D. Nó khơng có kích thước trong khơng gian ảo. Thật ra nó dùng
để xác định một vị trí trong khơng gian. Thậm chí để bắt đầu tính tốn một đối
tượng 3D, máy tính phải bắt đầu từ một điểm. Từ điểm đó, máy tính mới có thể xác
định được các điểm khác để định nghĩa một đối tượng 3D.
Mặt đa giác – Polygon
Mặt đa giác – Polygon là các mặt phẳng trong không gian ảo. Các đỉnh hình
thành nên các góc của một mặt đa giác. Các đường thẳng nối giữa các đỉnh hình
thành nên mặt đa giác được gọi là các cạnh (Edge). Hình 1-7 cho thấy nhiều mặt đa
giác, đỉnh và cạnh.

7

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 1-7
Bởi vì mặt đa giác là một mặt phẳng, nên nó khơng có bề dày thật sự. Nó đơn
giản là một mặt phẳng được tạo thành bằng cách nối liền ba, bốn hoặc nhiều đỉnh.
Điều quan trọng cần nắm rõ là mặt đa giác khơng có chiều dày bởi vì các mơ hình
lưới mặt đa giác chỉ bao gồm các bề mặt đa giác sao cho chúng kết nối với nhau,
họa sỹ game có thể mơ phỏng một đối tượng 3D.
Hoa văn – Texture
Hoa văn – Texture là các hình ảnh 2D được áp cho mơ hình 3D để tạo chi tiết
cho bề mặt mơ hình. Trong thực tế, mọi bề mặt đều có hoa văn. Đơi khi hoa văn chỉ

là một màu nhưng cũng có những dạng hoa văn rất phức tạp, chẳng hạn như vở cây.
Hình 1-8 với mơ hình người được áp hoa văn.

8

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 1-8
Có thể nhận thấy là mọi bề mặt trong tự nhiên đều có một số thuộc tính, chúng
ta có thể chia thành các loại cụ thể sau:
- Màu sắc (Color).
- Độ thô ráp (Roughness).
- Độ trong mờ (Translucency).
- Độ phản xạ (Reflectivity).
- Độ sáng (Luminance).
Mỗi thuộc tính là một phần của tất cả những gì tạo nên cảm giác và vẻ ngồi của
bề mặt đó.Để làm cho một mơ hình 3D trơng giống như thật, các họa sỹ cần nắm
được các thuộc tính vốn có của bề mặt mà mình muốn thể hiện bằng cách tạo ra các
dạng hoa văn càng giống với bề mặt càng tốt.
1.3 Nguồn sáng và sự phản xạ
Một phần quan trọng trong việc xây dựng được các môi trường 3D mang tính
hiện thực là thể hiện các thuộc tính và đặc tính của mơi trường mà bạn thấy trong
thế giới thực. Cách thức mà mơi trường được chiếu sáng đóng vai trị rất lớn trong
việc thể hiện một mơi trường thực tế. Nhân tố quan trọng khác của một môi trường

9


Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

là bản chất phản chiếu của nó. Một vật thể sáng bóng sẽ phản chiếu những gì xung
quanh nó.
Nguồn sáng
Nguồn sáng điểm – Point Light
Nguồn sáng điểm tương tự như ánh sáng tỏa ra từ một bóng đèn. Ánh sáng phát
ra theo mọi hướng và độ sáng giảm dần theo khoảng cách đối với nguồn sáng. Hình
1-9 cho thấy ánh sánh chiếu rất mạnh lên quả bỏng. Khu vực bao quanh nguồn sáng
là sáng nhất, các khu vực khác nằm ở các góc mặt phẳng thì tối hơn.
Nguồn sáng điểm rất phù hợp cho việc chiếu sáng một căn phịng hoặc một khu
vực cục bộ ngồi trời sử dụng một nguôn sáng nhân tạo, chẳng hạn như ngọn đèn
đường về đêm.

Hình 1-9
Nguồn sáng định hướng – Directional Light
Nguồn sáng định hướng mô phỏng ánh sáng của mặt trời. Mặt trời là một nguồn
sáng rất mạnh, chiếu sáng hàng triệu dặm. Các tia sáng mặt trời hầu như song song
với nhau khi chúng chạm vào bề mặt trái đất. Một nguồn sáng trực tiếp chiếu sáng
mọi thứ như nhau. Hình 1-10 cho thấy cách chiếu sáng lên mặt phẳng là như nhau
(chiếu sáng phẳng). Khơng có sự suy giảm cường độ sáng tính theo khoảng cách đối
với loại nguồn sáng này.

10

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông



Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 1-10
Nguồn sáng mơi trƣờng – Ambient Light
Nguồn sáng môi trường là một nguồn sáng chung dùng để chiếu sáng tất cả các
bề mặt theo mọi hướng. Nó thường được kết hợp với nguồn sáng điểm hoặc nguồn
sáng định hướng để tạo vẻ đẹp tự nhiên cho khung cảnh.
1.4 Hoạt cảnh
1.5 Xây dựng các vật thể đơn giản
1.5.1 Tạo một thùng dầu han rỉ
Chúng ta sẽ tạo một số vật thể cho thế giới game bằng cách tạo ra một thùng
dầu cũ kỹ, tương tự như những thứ đã được sử dụng trong Thế chiến Thứ II.
1. Trên bảng lệnh Create, click nút tạo vật thể nguyên sinh Cylinder.
2. Trong khung nhìn Top, click và drag để xác lập bán kính của khối trụ.
3. Quan sát trong khung nhìn Left, tiếp tục drag chuột để xác lập chiều cao cho
thùng dầu.
4. Với khối trụ vẫn còn đang được chọn, trên bảng cuộn Parameters, ta xác lập các
giá trị tham số như sau:
-

Radius: 20

-

Height: 60

-

Height Segments: 15


-

Cap Segments: 1

-

Sides: 18

11

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

5. Click chọn bảng lệnh Modify nằm bên cạnh bảng lệnh Create. Ta sẽ thấy một
bảng cuộn Parameters tương tự như trên bảng lệnh Create khi ta tạo khối nguyên
sinh Cylinder.
6. Tiếp theo, chúng ta sẽ chuyển đổi mơ hình lưới thành vật thể Editable Mesh.
Trong bất kỳ khung hình nào, click chuột phải vào khối trụ rồi chọn lệnh Convert
To/ Convert To Editable Mesh từ trong menu. Lúc này ta thấy các tham số trên
bảng lệnh Modify đã đổi khác hoàn toàn.
7. Với khối trụ vẫn cịn đang được chọn, nhấn phím Z. Lệnh này sẽ phóng to sao
cho tập chọn - trong trường hợp này là cái thùng dầu – chiếm đầy đủ tất cả các
khung nhìn.
8. Click chuột phải và chọn cấp độ vật thể thứ cấp Vertex từ trong menu.
9. Trong khung nhìn Front, sử dụng chuột trái để drag và tạo ra một vùng chọn bao
quanh các đỉnh ở phía trên khối trụ. Ta sẽ thấy các đỉnh đỉnh được chọn chuyển
sang màu đỏ. Xoay mơ hình lưới trong khung nhìn Perspective, ta sẽ thấy các đỉnh

ở phía sau cũng được chọn.
10. Trên bảng lệnh Modify, phần bảng cuộn Selection, ta sẽ thấy hộp kiểm Ignore
Backfacing, nếu được chọn kiểm nó sẽ khơng chọn các đỉnh nằm ở phía sau. Chọn
kiểm cho tùy chọn này.
11. Bây giờ, thử chọn các đỉnh trong khung nhìn Font hoặc khung nhìn Left. Ta sẽ
thấy là chỉ chọn được các đỉnh của những mặt đa giác hướng về phía ta.
12. Trên bảng cuộn Selection, nằm bên trên hộp kiểm Igrone Backfacing là năm cấp
độvật thể thứ cấp của loại vật thể ở cấp độ Editable Mesh. Năm cấp độ này cũng
được được liệt kê trong menu phần tư: Vertex, Edge, Face, Polygon, Element.
13. Chọn công cụ Move, Rotate hoặc Scale. Ta sẽ thấy biểu tượng gizmo xuất hiện.
Biểu tượng gizmo này cho phép di chuyển hoặc xoay, hoặc thu phóng vật thể theo
một trục hoặc nhiều trục tọa độ.
Nếu gizmo di chuyển con trỏ chuột lên trên một trong những trục của biểu tượng
gizmo, ta sẽ thấy nó sáng lên để biết là tại thời điểm đó bạn có thể thực hiện sự thay
đổi theo trục tương ứng. Nếu chọn trục Z của biểu tượng gizmo ta sẽ di chuyển hoặc
thu phóng vật thể dọc theo trục Z. Để thu phóng vật thể theo tất cả các trục, ta phải

12

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

chọn vùng màu vàng ở ngay giữa biểu tượng gizmo từ trong khung nhìn
Perspective.
Hãy thử nghiệm với các tùy chọn và cảm nhận cách thức chúng làm việc. Ban đầu
ta có thể gặp khó khăn một chút, nhưng sau đó sẽ quen dần. Sử dụng lệnh Undo để
hủy bỏ các thao tác thử nghiệm này.
14. Trong khung nhìn Front, sử cụng cơng cụ Move để di chuyển các đỉnh và bắt

đầu tạo hình cho chiếc thùng dầu của chúng ta. Lúc này nhớ tắt tùy chọn Igrone
Backfacing để chọn được tất cả các đỉnh nằm ở phía sau.
15. Tiếp theo, sử dụng cơng cụ Scale, phóng to hàng đỉnh tại các vành đai mà ta vừa
di chuyển chúng ở bước 14.
Tiếp tục chỉnh sửa đôi chút chúng ta sẽ được hình dạng cái thùng dầu và bắt đầu
gán vật liệu.
16. Gán vật liệu cho cái thùng ta làm như sau: chọn bảng lệnh Utilities, mở trình
duyệt Asset Browes. Tìm đến ảnh map Oil Barrel.bmp trong thư mục chứa. Drag
ảnh map Oil Barrel.bmp từ trình duyệt Asset Browres rồi thả lên vật thể trong bất
kỳ khung hình nào. Kết quả là cái thùng sẽ được gán vật liệu. Đây là cách đơn giản
và nhanh nhất để dựng hình các vật thể không phức tạp và gán vật liệu cho chúng.
Tất nhiên, ta phải lên kế hoạch cho mô hình lưới và làm vật liệu thật tốt trước đó để
thực hiện công việc này.
17. Lưu lại khung cảnh, đặt tên là Thungdau.max
1.5.2 Tạo cái thùng gỗ
Tiếp theo chúng ta sẽ dựng một cái thùng gỗ đơn giản.
1. Chúng ta khởi tạo một file max mới .
2. Vào bảng lệnh Create và tạo một khối nguyên sinh Box với các tham số sau:
-

Lenght: 50

-

Width: 50

-

Height: 50


-

Lenght Segs: 5

-

Width Segs: 5

-

Height Segs: 5

13

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

3. Chuyển đổi khối hộp thành vật thể lưới: Convert To Editable Mesh. Truy cập đến
cấp độ vật thể thứ cấp Vertex. Trong khung nhìn Top, chọn hai hàng đỉnh ở giữa.
Sử dụng cơng cụ Scale phóng lớn dọc theo trục Y 300% để chúng trùng với hai
hàng đỉnh nằm bên trên và bên dưới. Tiếp tục chọn hai cột đỉnh ở giữa rồi phóng
lớn theo trục dọc X 300% để cho chúng trùng với hai cột đỉnh bên ngồi. Thực hiện
tương tự, trong khung nhìn Front, phóng lớn hai hàng đỉnh ở giữa dọc theo trục Y
300%.
4. Tiếp theo, trong khung nhìn Perspective chọn lần lượt từng sáu mặt đa giác lớn ở
giữa rồi di chuyển chúng về giữa tâm khối hộp khoảng 2 đơn vị.
5. Khi di chuyển các đỉnh cho chúng trùng nhau ở bước 3, một số mặt đa giác tương
ứng bị thu nhỏ vẫn cịn tồn tại khơng cần thiết. Chúng ta sẽ xoa bỏ các mặt này

bằng cách hàn dính các đỉnh nằm trùng nhau. Chọn tất cả các đỉnh của khối hộp. Ở
cuối bảng cuộn Edit Geometrym ta click nút Selected trong phần Weld.
6. Ta sẽ thấy có một số mặt bị nám đen trong khung nình tơ bóng Perspective. Đây
là vấn đề lỗi nhóm trơn láng (Smoothing Group). Chuyển sang cấp độ vật thể thứ
cấp Element để chọn được tất cả các mặt của khối hộp. Trong bảng cuộn Suface
Properties, click nút Clear All trong phần Smoothing Groups. Hiện tượng nám đen
sẽ biến mất.
7. Sử dụng Asset Brower, gán ảnh map Wood Crate.bmp cho khối hộp. Ta sẽ thấy
là hoa văn trên ảnh map khơng được áp chính xác lên cái thùng gỗ. Đó là bởi vì khi
thay đổi vị trí của các mặt đa giác và hàn dính chúng, ta đã làm xáo trộn các tọa độ
UV. Tuy nhiên, chúng ta có thể dễ dàng khắc phục hiện tượng này.
8. Vào menu kéo xuống Modifier, chọn phép hiệu chỉnh UV Coordinates/Unwrap
UVW để áp cho khối hộp. Trên bảng lệnh Modify, danh sách Modifier Stack, chọn
cấp độ vật thể thứ cấp Face của phép hiệu chỉnh Unwrap UVW. Chọn tất cả các mặt
của khối hộp.
9. Trenen bảng cuộn Map Parameters, chọn tùy chọn Box. Sau đó, thốt khỏi cấp độ
vật thể thứ cấp để quan sát kết quả thay đổi.
10. Lưu file lại, đặt tên là Thung go.max

Chƣơng 2: XÂY DỰNG CÁC VẬT THỂ PHỨC TẠP
14

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

Chương này sẽ hướng dẫn cách xây dựng một vật thể phức tạp sử dụng nhiều
kỹ thuật và các vật thể nguyên sinh khác nhau. Ở đây, chúng ta sẽ nhận diện được
một số khó khăn thường gặp khi xây dựng các vạt thể phức tạp cũng như tìm hiểu

các kỹ thuật có thể sử dụng để tạo các mơ hình ấn tượng. Chúng ta sẽ được trang bị
đầy đủ thông tin để tạo ra những mô hình lưới hồn chỉnh và thích hợp cho việc lập
trình.
Trong chương này sẽ đề cập đến công việc xây dựng các vật thể phức tạp, bao
gồm các chủ đề sau:
Xác lập một khung cảnh máy bay.
 Tạo thân máy bay, bộ tản nhệt, mũ cánh quạt, cánh quạt và bộ phận hạ cánh.
 Dọn sạch mơ hình lưới chiếc máy bay.
 Tạo bản sao đối xứng mơ hình lưới để hoàn tất chiếc máy bay.
 Áp vật liệu cho chiếc máy bay.
2.1 Dựng mơ hình chiếc máy bay Mustang
Trong phần này, chúng ta sẽ tạo phần bên ngoài của một chiếc máy bay cổ điển
- chiếc Mustang. Chúng ta sẽ sử dụng các vật thể nguyên sinh và các phép hiệu
chỉnh để tạo từng bộ phận. Ảnh nền bitmap trong các khung nhìn sẽ giúp chúng ta
tham khảo quá trình xây dựng mơ hình lưới.
2.1.1 Xác lập khung cảnh
Chúng ta bắt đầu từ một khung cảnh mới và lưu lại với tên là Mustang. Một
trong những điều đầu tiên thực hiện trước khi xác lập bất kỳ một khung cảnh phức
tạp nào là phải chuẩn bị các bản vẽ phác thảo của vật thể muốn xây dựng. Bản vẽ
càng chính xác, mơ hình lưới càng chun nghiệp. Tiếp đến, xây dựng các mặt
phẳng tham khảo theo ba trục. Điều này sẽ giúp chúng ta dựng mơ hình chính xác
hơn và tiết kiệm thời gian hơn.
Chúng chuẩn bị một số bản vẽ của chiếc Mustang như sau:
Một ảnh tổng thể về chiếc máy bay:

15

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông



Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-1
Một ảnh nhìn từ trên xuống tương ứng với mặt Top trong 3Ds max:

16

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-2
Một ảnh nhìn từ trái qua phải tương ứng với mặt Left trong 3Ds max:

Hình 2-3
Một ảnh nhìn từ trước ra sau tương ứng với mặt Front trong 3Ds max:

17

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-4
* Lưu ý: Chúng ta có thể tìm hình ảnh chiếc máy bay qua internet hoặc có thể
phác thảo trên giấy và scan bản phác thảo dưới định dạng file ảnh để đưa vào
chương trình 3Ds max.
Để tạo một mặt phẳng tham khảo, hãy thực hiện các bước sau:

1. Trên bảng lệnh Creat , loại vật thể Standard Primitive, click nút Plane. Click và
drag trong khung nhìn Top để tạo một mặt phẳng có chiều dài như sau:
-

Length: 400

-

Width: 400

-

Length Segs: 1

-

Width Segs: 1

2. Từ thanh cơng cụ chính, chọn cơng cụ Move.
3. Di chuyển mặt phẳng về tọa độn 0, 0, 0. Xác lập này sẽ đưa điểm Pivot mặt
phẳng nền về gốc tọa độ thế giới. Nhấn phím Z để quan sát rõ mặt phẳng trong
khung nhìn.
Tiếp theo, chỉ cần áp hình ảnh tham khảo cho mặt phẳng.
4. Bật tùy chọn hiển thị Smooth + Hightlights
5. Chọn tab Utilities và mở hộp thoại Asset Browser để kéo thả ảnh bitmap vào tấm
plane ta vừa tạo ban đầu với kích thước 400x400 (mặt Top trong 3Ds max). Tiếp
theo, chúng ta tạo tiếp hai tấm plane tương ứng với mặt Left và Front trong 3Ds
max với kích thước bằng nhau:
-


Length: 134

-

Width: 400

-

Length Segs: 1
18

Bộ mơn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

-

Width Segs: 1

Tiếp tục gán ảnh bitmap vào các mặt tương ứng, thao tác gán ảnh giống như ở mặt
Top. Khi hồn thành xong, ta sẽ có các mặt phẳng tham khảo giống như minh họa
trong Hình 2-5:

Hình 2-5
Sau khi các mặt phẳng tham khảo được điều chỉnh về đúng vị trí, chúng ta hãy
làm đơng (Freeze) chúng:
6. Chọn cả 3 mặt phẳng tham khảo. Click chuột phải rồi chọn lệnh Object Properties
từ trong menu phần tư. Trong hộp thoại Object Properties > Display Properties, gỡ
bỏ dấu kiểm của tùy chọn Show Frozen in Gray (xem Hình 2-6). Như vậy, các mặt

vẫn hiển thị hình ảnh sau khi bạn làm đông chúng trong bước tiếp theo. Click nút
OK để đóng hộp thoại lại.

19

Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-6
7. Với 3 mặt phẳng tham khảo vẫn còn, đang được chọn, click chuột phải một lần
nữa rồi chọn lệnh Freeze Selection trong menu phần tư. Như vậy, chúng ta khơng
cịn lo ngại chọn nhầm chúng. Sau đó ta có thể rã đơng vật thể bằng cách click
chuột phải rồi chọn lệnh Unfreeze All (xem Hình 2-7).

20

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-7
8. Lưu file lại, đặt tên là Mustang.max. Điều quan trọng là phải lưu khung cảnh
thường xuyên. Thông thường file được lưu kèm theo số thứ tự để dễ quản lý.
*Lưu ý: Trên hộp thoại Save File As, cạnh ơ nhập liệu File Name có một dấu
cộng cho phép chúng ta lưu file cùng tên với số thứ tự tăng dần.
2.1.2 Tạo phần thân máy bay
Có nhiều phương pháp khác nhau để tạo hình cho phần thân máy bay. Ở đây,

chúng ta sẽ sử dụng một khối trụ nguyên sinh.
9. Bắt đầu từ khung nhìn Front, vẽ một khối trụ có bán kính và chiều cao gần bằng
thân máy bay (quan sát trong các khung nhìn khác).
21

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

10. Di chuyển khối trụ về phía sau để cho nó trùng khớp vị trí với các bản vẽ thâm
khảo.
11. Trên bảng lệnh Modify, phần bảng cuộn Parameters, xác lập giá trị Height
Segments: 10, Cap Segments: 1 và Sides: 18. Nếu ta xác lập phương thức hiển thị
Wireframe (nhấn phím F3) cho khung nhìn Left, bạn có thể nhìn thấy các phân đoạn
và các mặt đa giác cấu tạo nên khối trụ.
12. Trong khung nhìn Front, Scale khối trụ dọc theo trục Y. Kết quả ta có được
tương tự như minh họa trong Hình 2-8.

Hình 2-8
13. Trên bảng cuộn Name and Color của bảng lệnh Modify, đặt tên vật thể này là
Than may bay và Save lại.
2.1.3 Tạo hình cho khối trụ
Tiếp theo, ta sẽ thay đổi biến dạng của khối trụ để tạo hình phần thân máy bay.
14. Kích hoạt khung nhìn Left và đảm bảo là vật thể Than may bay đang được chọn.
15. Nhấn phím Z để phóng to vật thể chiếm đầy khung nhìn Left. Điều này sẽ cho
phép ta thực hiện việc hiệu chỉnh thứ cấp cho các đỉnh tạo nên phần thân máy bay.
16. Trên bảng lệnh Modify, click vào danh sách Modifier List rồi chọn phép hiệu
chỉnh Edit Poly hoặc Edit Mesh để áp nó cho khối trụ. Phép hiệu này cho phép bạn
thực hiện việc hiệu chỉnh thứ cấp cho các đỉnh tạo nên phần thân máy bay.

17. Xác lập phương thức hiển thị Smoot + Highlights (nhấn phím F3) cho khung
nhìn Left.
22

Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thông Đa phương tiện

* Lưu ý: Ta cũng nên xác lập thêm phương thức Edged Face (nhấn phím F4) để
nhìn thấy các cạnh của vật thể.
18. Trên bảng cuộn Selection, click nút Vertex để chuyển sang phương thức vật thể
thứ cấp này (xem Hình 2-9). Các điểm màu xanh mà ta trông thấy là các đỉnh. Khi
bạn chọn và di chuyển đỉnh, cần phải drag một cửa sổ chọn bao quanh chúng. Nếu
không, ta chỉ chọn được một đỉnh chứ khơng phải tất các đỉnh nằm bên dưới. Sau
đó, ta có thể sử dụng các cơng cụ Move, Rotate và Scale để điều chỉnh chúng.

Hình 2-9
19. Drag một cửa sổ chọn bao quanh một tập hợp đỉnh ta sẽ thấy chúng chuyển sang
màu đỏ.
* Lưu ý: Muốn bổ sung thêm vào tập hợp chọn, ta nhấn giữ phím Ctrl. Để bớt ra
khỏi tập hợp chọn ta nhấn giữ phím Alt.
20. Trong khung nhìn Left, chọn các đỉnh rồi sử dụng các công cụ Move, Rotate và
Scale (riêng theo trục Y) để tạo khối trụ giống như hình minh họa trong Hình 2-10.
Chúng ta khơng cần bận tâm về các bộ phận như buồng lái, cánh hay trục giữ thăng
bằng vào lúc này. Ta sẽ tạo riêng chúng trong phần sau.

23

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông



Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

Hình 2-10
* Lưu ý: Nhấn tổ hợp phím Alt + X để bật (hoặc tắt) phương thức hiển thị trong
suốt vật thể, nhờ đó giúp bạn quan sát hình ảnh tham khảo ở bên dưới được dễ dàng
hơn.
21. Tiếp theo, thu phóng các đỉnh trong khung nhìn Top cho đến khi ta có được kết
quả tương tự như minh họa trong Hình 2-11 và Save file lại.

Hình 2-11
2.1.4 Hồn tất thân máy bay
Cách dựng thơng thường đối với các mơ hình đối xứng chỉ là tạo một nửa. Sau
khi mơ hình lưới được xây dựng xong, ta sẽ tạo bản sao đối xứng, gắn dính bản sao
24

Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông


Bài giảng Dựng hình 3D nâng cao – Ngành Truyền thơng Đa phương tiện

vào mơ hình ban đầu rồi hàn dính chúng lại. Điều này giúp giảm thời gian xây dựng
mơ hình do ta chỉ làm việc trên một bên vật thể và nó cũng giúp tạo được một mơ
hình đối xứng hoàn hảo. Chúng ta sẽ áp dụng phương pháp này bằng cách xóa bớt
một nửa thân máy bay.
Quan sát bộ phận phía sau của mơ hình lưới trong khung nhìn Perspective, ta sẽ
nhận thấy phần đi máy bay có một mặt đa giác lớn nguyên là mặt đáy của khối
trụ ban đầu. Ta hãy chọn sáng mặt đa giác này (xem Hình 2-12). Chúng ta sẽ xóa bỏ
mặt đa giác này rồi hàn dính các cặp đỉnh đối xứng ở hai bên. Sau đó tiến hành việc

xóa bớt một nửa mơ hình trước khi tinh chỉnh thêm cho nó.

Hình 2-12
22. Trong phương thức vật thể thứ cấp Polygon, chọn mặt đáy khối trụ rồi nhấn
phím Delete để xóa bỏ nó. Chuyển sang cấp độ vật thể thứ cấp Vertex. Chọn một
cặp đỉnh tương ứng với nhau ở mỗi bên của đi máy bay (xem Hình 2-13). Lưu ý
khơng chọn nhầm các đỉnh nằm khuất bên dưới. Ta có thể kiểm tra số lượng đỉnh
đang được chọn trên bảng lệnh Modify (xem Hình 2-13).

25

Bộ mơn Truyền thơng Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông