Kết cấu 3D là gì và cách tạo ra sao?

Theo mặc định, hầu hết các mô hình 3D sẽ có màu xám, ở dạng phẳng theo mặc định của chương trình. Do đó, ảnh 2D phải được ánh xạ lên bề mặt của mô hình bằng một trong nhiều phương pháp. Công nghệ tạo kết cấu 3D tạo chất liệu cho mô hình 3D. Kỹ thuật này bao gồm quy trình chúng tôi vừa mô tả, tức là phủ hình ảnh lên bề mặt của mô hình. Ngoài ra, còn có bước thiết lập các đặc tính của vật liệu để xác định xem ánh sáng sẽ ảnh hưởng đến mô hình ra sao. Phương pháp này gọi là kết xuất dựa trên vật lý, viết tắt là PBR. Vật liệu PBR là một phương pháp phổ biến để nhanh chóng tạo kết cấu cho mô hình. Mặc dù nhiều phần mềm có phương pháp thực hiện quy trình này khác nhau, nhưng Adobe Substance 3D Painter là giải pháp hàng đầu trong ngành.

Tùy theo nhu cầu của mô hình 3D, bạn có thể phủ hình ảnh 2D lên bề mặt hoặc lựa chọn thao tác trên vật liệu. Trong phần này, chúng tôi sẽ phân tích một số thuật ngữ phổ biến để giúp bạn tìm hiểu các công cụ bạn có thể sẵn dùng trong quá trình tạo kết cấu 3D.

Vật liệu tồn tại ở nhiều dạng thức. Sau đây là những điều bạn cần biết.

Vật liệu thường là hình ảnh vuông, trong đó chứa nhiều danh mục dữ liệu, tác động đến hình thức của vật liệu trong không gian 3D được kết xuất, bao gồm mô phỏng độ sâu, bóng đổ và độ phản chiếu của ánh sáng, v.v.

Vật liệu PBR trở thành công cụ khả thi nhờ cải tiến RAM trong phần cứng máy tính, từ đó cho phép thực hiện các tính toán thuật toán phức tạp hơn. Vật liệu PBR có một bộ thông số mà các nghệ sĩ có thể thay đổi để mô phỏng chính xác các bề mặt thực tế. Bạn có thể di chuyển vật liệu PBR vào một cảnh bất kỳ, không phân biệt thiết lập ánh sáng, vật liệu PBR sẽ xuất hiện tương ứng.

Có mười loại bản đồ khác nhau được dùng trong PBR:

1. Suất phản chiếu

2. Bình thường

3. Gồ ghề

4. Kim loại

5. Đặc biệt

6. Chiều cao

7. Độ mờ

8. Che khuất xung quanh

9. Khúc xạ

10. Màu phát xạ

Các vật liệu không phải PBR cũng xuất hiện phổ biến. Tuy nhiên, những vật liệu này không được tiêu chuẩn hóa, do đó, mọi chương trình sử dụng các vật liệu đó có thể có phương pháp thực hiện khác nhau đáng kể.

Hiện giờ, bạn đã nắm rõ thêm một chút kiến thức về tiêu chuẩn trong ngành khi tạo vật liệu, chúng ta hãy cùng bàn về cách tạo kết cấu cụ thể cho mô hình 3D.

Phần mềm tạo mô hình 3D cần biết cách áp dụng kết cấu và vật liệu lên bề mặt của mô hình. Thông thường, trước tiên, phần mềm sẽ làm điều đó bằng cách mở lưới của mô hình. Do lưới 3D chỉ đơn giản là một lưới gồm nhiều đa giác 2D, nên bạn có thể tạo bố cục cho toàn bộ lưới ở dạng phẳng nếu bạn khôn khéo "cắt" các đường nối ở đúng vị trí. Khi làm như vậy, bạn có thể mở cấu trúc của mô hình và hiển thị tất cả các đa giác của mô hình trong một kết cấu không gian 2D mà bạn có thể dễ dàng áp dụng vào.

Bổ sung kết cấu và vật liệu, đồng thời thiết đặt tham số phù hợp để mô phỏng hiệu quả nhất các đặc tính bề mặt thực tế của vật thể. Bất kể bạn tạo hình da người, lông thú, vải hay kim loại, bạn đều phải tạo sự khác biệt đôi chút cho tất cả các bề mặt này, sao cho các bề mặt đó hiển thị phù hợp và tương tác với ánh sáng giống như thật. Ví dụ, một miếng da có thể ở trạng thái mới và có độ bóng đến mức nó phản chiếu ánh sáng, hoặc miếng da đó có thể quá thô và mòn đến mức không phản chiếu ánh sáng.

Adobe Substance 3D cung cấp năm ứng dụng ưu việt nhằm hỗ trợ các nghệ sĩ 3D phát huy tiềm năng. Khi dùng ứng dụng để tự động thực hiện và xử lý nhiều khía cạnh kỹ thuật trong quá trình tạo mô hình 3D, các nghệ sĩ có thể chuyên tâm hơn vào quá trình sáng tạo. Tìm hiểu thêm về cách tạo kết cấu cho mô hình 3D thông qua ba mẹo hay sau đây từ các chuyên gia.

Nếu mô hình có cấu trúc kém, nghệ sĩ sẽ rất khó mở lưới của mô hình và tạo kết cấu. Do các vật liệu và kết cấu có tính chất ốp lát, nên thường không tránh được các đường nối. Do đó, việc quản lý yếu kém có thể gây ra các vấn đề về giao diện của kết cấu. Ví dụ: một đường nối đột ngột có thể xuất hiện không đúng chỗ, không phù hợp về mặt vật lý khi tồn tại ở đó. Đường nối đó tạo thành một đường nhìn thấy được trong kết cấu, khi đó, hai kết cấu không xuất hiện cạnh nhau một cách liền mạch.

Khi dùng Substance 3D Modeler để tạo mô hình, bạn sẽ không phải lo đến vấn đề đa giác hay mở lưới của mô hình. Modeler sử dụng phương pháp tiếp cận dựa trên voxel, nhờ đó, bạn có thể điêu khắc mô hình như thể đang thao tác trên đất sét. Sau khi bạn hoàn tất, Modeler sẽ xử lý việc chuyển đổi tác phẩm điêu khắc của bạn sang dạng lưới, đồng thời mở lưới của mô hình.

Adobe Substance 3D Painter là công cụ tạo kết cấu 3D ưu việt. Khi dùng Painter, bạn không phải lo nhiều đến từng bản đồ kết cấu riêng lẻ và công tác quản lý Bản đồ UV. Bạn có thể tô màu trực tiếp cho đối tượng. Bạn có thể áp dụng các vật liệu và tạo vật liệu tùy chỉnh, đồng thời thực hiện tất cả hoạt động đó theo thời gian thực. Sau khi bạn hoàn thành, Painter sẽ xuất các vật liệu và bản đồ kết cấu để bạn có thể dùng ngay các nội dung đó trong công cụ trò chơi hoặc trong bất kỳ tình huống nào theo ý muốn.

Một phương pháp tuyệt vời khác để tạo vật liệu giống ảnh thật là nhanh chóng chụp vật liệu của riêng bạn bằng một phần mềm chụp 3D ví dụ như Adobe Substance 3D Sampler. Sampler dùng công nghệ AI và tự động hóa để tạo ra các vật liệu liền mạch từ các bức ảnh và hình ảnh thực tế. Dù là bạn dùng điện thoại thông minh hay máy ảnh cao cấp, chỉ trong vài phút, bạn đều có thể thu được kết quả ấn tượng về vật liệu PBR có thể tùy chỉnh hoàn toàn.

Tạo kết cấu là một bước có giá trị trong tất cả các quy trình 3D. Đây cũng là lộ trình hữu ích để bạn sáng tạo và thể hiện. Dù là bạn vẽ kết cấu bằng cách thủ công hay tạo vật liệu giống ảnh chụp, việc bạn thực hiện đúng bước này có thể quyết định thành công hoặc thất bại trong dự án của bạn.

Để tìm hiểu thêm về cách tạo kết cấu ấn tượng với Substance 3D, hãy đọc thêm hướng dẫn hữu ích này.