giáo trình hoạt hình ba chiều căn bản

TRUNG T¬M TIN HỌC - –ẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI N TP. HCM

227 Nguyễn V„n Cừ ñ Quận ộ ñ Tp. Hồ ChÌ Minh

Tel: 8351056 ñ Fax 8324466 ñ Email: [email protected]

M„ t‡i liệu: DT_NCM_–H_HDGD_HH3C

PhiÍn bản 1.1 ñ Th·ng 07/05

H›ỚNG DẪN GIẢNG DẠY

CH›’NG TRÃNH CHUY N VI N

Ng‡nh –Ồ HỌA

Học phần V

HOẠT HÃNH ộ CHIỀU

(Phần IỀ

MỤC LỤC

MỤC LỤC ........................................................................................................................................................................2

id897203 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 2/124

GIỚI THIỆU....................................................................................................................................................................5

GI£O TRÃNH L› THUYẾT ................................................................................................................................................5

T¿I LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................................................................5

H›ỚNG DẪN PHẦN L› THUYẾT......................................................................................................................................5

B¿I 1 ..............................................................................................................................................................................5

TỔNG QUAN ñ MỘT SỐ LỆNH, THAO T£C C’ BẢN ...........................................................................................................5

T”M TẮT.........................................................................................................................................................................5

I. GIỚI THIỆU...........................................................................................................................................................7

II. KHỞI –ỘNG...........................................................................................................................................................7

III. M¿N HÃNH GIAO DIỆN......................................................................................................................................7

III.1. GIAO DIỆN 3DSMAX R6 ...................................................................................................................................... 7

III.1.1 TITLE BAR .................................................................................................................................................... 7

III.1.2 MENU BAR .................................................................................................................................................... 7

III.1.3 MAIN TOOLBAR............................................................................................................................................. 8

III.1.4 COMMAND PANEL ......................................................................................................................................... 8

III.1.5 KHU VỰC B N D›ỚI VŸNG NHÃN:.................................................................................................................17

III.1.6 BẢNG REACTOR:..........................................................................................................................................18

III.1.7 VŸNG NHÃN (VIEWPORT): ............................................................................................................................18

III.1.8 PHÕM TẮT KHI DIỄN HOẠT ...........................................................................................................................22

III.1.9 MỘT SỐ C‘NG CỤ C’ BẢN...........................................................................................................................22

IV. C£C THAO T£C C’ BẢN...................................................................................................................................23

IV.1. THAO T£C CHỌN –ỐI T›ỢNG TẠI VŸNG NHÃN: ..................................................................................................23

IV.2. COPY –ỐI T›ỢNG.............................................................................................................................................24

IV.3. TRANSFORM –ỐI T›ỢNG..................................................................................................................................24

IV.3.1 SELECT AND MOVE ......................................................................................................................................25

IV.3.2 SELECT AND ROTATE ...................................................................................................................................25

IV.3.3 SELECT AND UNIFORM SCALE ......................................................................................................................26

V. HỆ TRỤC TỌA –Ộ.............................................................................................................................................26

V.1. TỌA –Ộ ................................................................................................................................................................26

V.2. TRỤC _AXIS ..........................................................................................................................................................27

V.3. C£C HỆ TRỤC TỌA –Ộ ...........................................................................................................................................28

V.4. –IỀU CHỈNH T¬M CỦA PH…P BIẾN –ỔI....................................................................................................................28

VI. B¿I THỰC H¿NH..............................................................................................................................................30

B¿I 2 ............................................................................................................................................................................33

PH…P BIẾN –ỔI ALIGN ñ ARRAY ñ MIRROR .................................................................................................................33

SPACING ñ SNAPSHOT .................................................................................................................................................33

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................33

I. ALIGN..................................................................................................................................................................34

II. MIRROR...............................................................................................................................................................35

III. ARRAY.............................................................................................................................................................36

IV. B¿I THỰC H¿NH..............................................................................................................................................37

V. SPACING .........................................................................................................................................................40

VI. SNAPSHOT ......................................................................................................................................................42

B¿I 3 ............................................................................................................................................................................44

SHAPE ñ HIỆU CHỈNH SHAPE .......................................................................................................................................44

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................44

I. GIỚI THIỆU C£C SHAPE ......................................................................................................................................45

II. HIỆU CHỈNH SHAPE.............................................................................................................................................46

II.1. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP –Ộ –ỈNH (VERTEX).......................................................................................................46

II.2. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP –Ộ –OẠN (SEGMENT)...................................................................................................48

II.3. HIỆU CHỈNH SPLINE Ở CẤP –Ộ CHU TUYẾN (SPLINE) ..............................................................................................49

III. MỘT SỐ LỆNH C’ BẢN –Ể CHUYỂN MỘT –ỐI T›ỢNG 2D TH¿NH MỘT –ỐI T›ỢNG 3D.....................................

........................................................................................................................................................................49

III.1. EXTRUDE .........................................................................................................................................................49

III.2. BEVEL PROFILE.................................................................................................................................................50

III.3. BEVEL ..............................................................................................................................................................52

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 3/124

IV. B¿I THỰC H¿NH..............................................................................................................................................53

IV.1. LATHE..............................................................................................................................................................54

V. B¿I THỰC H¿NH..............................................................................................................................................55

B¿I 4 ............................................................................................................................................................................58

LOFT V¿ BOOLEAN........................................................................................................................................................58

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................58

I. LOFT ....................................................................................................................................................................59

II. B¿I THỰC H¿NH ..................................................................................................................................................63

III. BOOLEAN ........................................................................................................................................................68

B¿I 5 ............................................................................................................................................................................71

C£C LỆNH C’ BẢN TRONG MODIFIER LIST ..................................................................................................................71

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................71

I. BEND ...................................................................................................................................................................72

II. FFD ......................................................................................................................................................................73

III. TWIST .............................................................................................................................................................75

IV. TAPER .............................................................................................................................................................76

V. LATTICE ..........................................................................................................................................................77

B¿I 6 ............................................................................................................................................................................79

CHẤT LIỆU C’ BẢN.......................................................................................................................................................79

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................79

I. C£C CHỨC NÃNG CỦA CỨA SỐ MATERIAL EDITOR..............................................................................................80

I.1. HIỂN THỊ SỐ L›ỢNG C£C ‘ CHẤT LIỆU TRONG CỬA SỔ XEM TR›ỚC: ......................................................................81

I.2. CHỨC NÃNG C£C N⁄T LỆNH XUNG QUANH KHU VỰC CỬA SỔ XEM TR›ỚC:...............................................................81

I.3. BẢNG CON SHADER BASIC PARAMETERS ................................................................................................................83

II. DIFFUSE ..............................................................................................................................................................84

III. SPECULAR .......................................................................................................................................................84

III.1. BẢNG CON BLINN BASIC PARAMETERS...............................................................................................................85

IV. MỘT SỐ CHẤT LIỆU C’ BẢN: ..........................................................................................................................85

IV.1. SỬ DỤNG MỘT CHẤT LIỆU C” SẴN TRONG TH› VIỆN 3D MAX: ............................................................................85

IV.2. G£N HỌA –Ồ BITMAP CHO C£C TH¿NH PHẦN CHẤT LIỆU:...................................................................................87

IV.3. HỌA –Ồ CHECKER.............................................................................................................................................88

IV.4. HỌA –Ồ GRADIENT...........................................................................................................................................89

IV.5. HẬU CẢNH M‘I TR›ỜNG...................................................................................................................................90

B¿I 7 ............................................................................................................................................................................92

CHẤT LIỆU N¬NG CAO ..................................................................................................................................................92

T”M TẮT.......................................................................................................................................................................92

I. TH¿NH PHẦN REFLECTION .................................................................................................................................93

II. TH¿NH PHẦN OPACITY .......................................................................................................................................94

II.1. CHUɥN %ʇ MAP ......................................................................................................................................................94

II.2. BI N TɩP 9¬ *ÈN CHɡT LIʃU TRONG 3D.................................................................................................................94

III. TH¿NH PHẦN BUMP........................................................................................................................................97

IV. CHẤT LIỆU –A HỢP.......................................................................................................................................102

V. B¿I THỰC H¿NH............................................................................................................................................108

V.1. £P NHÃN HIỆU CHO HỘP V¿ TU›P KEM BIORE. .....................................................................................................108

VI. CHẤT LIỆU RAYTRACE...................................................................................................................................112

VI.1. TẠO –ỐI T›ỢNG ............................................................................................................................................112

VI.2. £P CHẤT LIỆU.................................................................................................................................................112

VII. C£C HOẠ –Ồ THỦ TỤC (PROCEDURAL MAPS)...............................................................................................114

VIII. L›U GIỮ MỘT CHẤT LIỆU MỚI......................................................................................................................114

B¿I 8 ..........................................................................................................................................................................116

THIẾT KẾ NỘI THẤT....................................................................................................................................................116

T”M TẮT.....................................................................................................................................................................116

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 4/124

B¿I THỰC H¿NH .....................................................................................................................................................117

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 5/124

GIỚI THIỆU

Sau khi ho‡n th‡nh khÛa học, học viÍn sẽ cÛ khả n„ng:  Vẽ kiến tr˙c & trang trÌ nội thất 3D

 Sản phẩm multimedia CD-ROM

Với thời l˝ợng l‡ 20 tiết LT v‡ 34 tiết TH ð˝ợc ph‚n bổ nh˝ sau: STT B¿I HỌC L› THUYẾT THỰC H¿NH

1 B‡i 1: Tổng quan, giao diện, một số lệnh, thao t·c cı bản. Thực h‡nh: Tạo c·c ðối t˝ợng 3D nguyÍn sinh v‡ thao t·c ðın giản. Tạo bộ b‡n

ghế ðın giản

3 3

2 B‡i 2: Align, Array, Mirror, Spacing, Snapshot

Thực h‡nh: Vẽ cầu thang, trụ ðiện, b‡n ghế,Ö

2 3

3 B‡i 3: Shape ñshape ða hợp v‡ một số lệnh biến ðổi từ ðối t˝ợng 2D lÍn 3D

Thực h‡nh: Vẽ c‚y ð‡n, ly, khung tranh

3 6

4 B‡i 4: Loft, Boolean Thực h‡nh: Ly kiểu, bÏnh hoa, m‡n cửa, b‡n ghế kiểu,Ö

3 6

5 B‡i 5: C·c lệnh cı bản trong Modifier List 2 3

6 B‡i 6: Chất liệu cı bản Thực h‡nh: Kết hợp b‡i tập vẽ ðối t˝ợng v‡ cÛ g·n chất liệu. 2 3

7

B‡i 7: Chất liệu n‚ng cao (Bump, flat mirror, multi Sub-object, Opacity, RayTrace,Ö). Toạ ðộ hoạ ðồ UVW Mapping. Thực h‡nh: Biore, bÏnh hoa, ly, chÈn,Ö

3 6

8

B‡i 7: Thiết kế nội thất 2 4

TỔNG CỘNG: 54 20 34

GI£O TRÃNH L› THUYẾT

Gi·o trÏnh 3D Studio Max t·c giả VŨ THỊ THANH TH⁄Y - NGUYỄN THỊ MINH HẰNG ð„ xuất bản. T¿I LIỆU THAM KHẢO

3ds Max 5, 3ds Max 6 của t·c giả L˝u Triều NguyÍn (chủ biÍn)

H›ỚNG DẪN PHẦN L› THUYẾT

B‡i 1

TỔNG QUAN ñ MỘT SỐ LỆNH, THAO T£C C’ BẢN

TÛm tắt

L˝ thuyết tiết - Thực h‡nh tiết

Mục tiÍu C·c mục chÌnh B‡i tập bắt buộc B‡i tập l‡m

thÍm

- Nắm vững giao diện v‡ c·c thanh

cÙng cụ 3D max

- Tổng quan về hệ trục tọa ðộ trong

khÙng gian 3 chiều Một số thao t·c cı bản.

- Chọn ðối t˝ợng

- Sao chÈp ðối t˝ợng

I. Giới thiệu

II. Khởi ðộng

III. M‡n hÏnh giao diện

IV. C·c thao t·c cı bản

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 6/124

- Transform ðối t˝ợng

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 7/124

I. GIỚI THIỆU

Kh·i qu·t cho học viÍn cÛ ð˝ợc một c·i nhÏn chung về ch˝ıng trÏnh n‡y, nh˝: ứng dụng, ðặc ðiểm, ˝u v‡ khuyết ðiểm,... 3D Studio Max l‡ một trong những ch˝ıng trÏnh gi˙p tạo ra v‡ diễn hoạt c·c vật thể 3 chiều, cho phÈp thiết ðặt khung cảnh m‡

trong ðÛ ·nh s·ng, bÛng ðổ, sự phản chiếu, hiệu ứng m˝a, s˝ıng m˘, lửa, khÛi,Ö ð˝ợc thiết ðặt khi cần thiết v‡ cuối c˘ng cho phÈp xuất ra d˝ới c·c ðịnh dạng nh˝ phim, ảnh, c·c mÙ hÏnh thực tế ảoÖ Phục vụ cho việc tạo c·c phim hoạt hÏnh, quảng c·o, thiết kế c·c nh‚n vật trong c·c trÚ chıi (game). Trong x‚y dựng v‡ thiết kế phối cảnh nội ngoại thất. Phục vụ rất ðắc lực trong việc

thiết kế c·c mÙ hÏnh hỗ trợ cho việc giảng dạy nh˝: VÌ dụ: Trong cı khÌ; thiết kế v‡ diễn hoạt sự hoạt ðộng của một ðộng cı ðốt trong. Một hệ thống lạnh, ng˝ời m·y (robot),Ö

Trong giải phẫu học, vÌ dụ: sự chuyển ðộng của m·u trong cı thể qua c·c mạch m·u trở về timÖ

II. KHỞI –ỘNG

Sau khi ð„ ð˝ợc c‡i ðặt thÌch hợp trÍn m·y tÌnh, h„y khởi ðộng ch˝ıng trÏnh bằng c·ch: Start\ Programs\ Discreet\ 3ds max6\ 3ds max6

Hoặc ta cÛ thể double click v‡o biểu t˝ợng 3ds max6 trÍn Desktop

L˝u ˝: 3D Max6 ðÚi hỏi cấu hÏnh m·y t˝ıng ðối mạnh, Window SP hoặc Window2000 SP3 v‡ ðồng thời phải kËm theo ch˝ıng trÏnh IE 6. 0 nếu sử dụng Window 2000. Bạn nÍn ðọc kỹ fileîCrack. txtî, h˝ớng dẫn c·ch c‡i ðặt v‡ c·c yÍu cầu tối thiểu ðể bạn cÛ thể sử dụng ch˝ıng trÏnh c·ch tốt nhất

tr˝ớc khi c‡i ðặt, ðể khỏi gặp c·c trở ngại khi học theo gi·o trÏnh n‡y. C·c hÏnh minh họa trong gi·o trÏnh ð˝ợc chụp từ Max R6.

III. M¿N HÃNH GIAO DIỆN

III.1. Giao diện 3DSMax R6

III.1.1 Title Bar Thanh chứa tÍn tập tin 3D Studio Max R6 hiện h‡nh.

III.1.2 Menu Bar Kh·i qu·t cho học viÍn nắm về c·c thanh lệnh:

- File: C·c lệnh về tập tin

- Edit: Một số lệnh hỗ trợ (Hold, FetchÖ)

Viewport

Title Bar Menu Bar MainTool Bar Command Panel

Lock Selection

Time Slider

Transform

Type In

Animation

Button

Viewport

Controls

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 8/124

- Tool: c·c lệnh cı bản

- Group: NhÛm ðối t˝ợng

- View: c·c kiểu hiển thị ðối t˝ợng, background, Ötrong v˘ng nhÏn

- Create: Tạo ðối t˝ợng

- Modifier: C·c lệnh chỉnh sửa ðối t˝ợng

- Character: C·c lệnh vẽ v‡ diễn hoạt nh‚n vật. - Reactor: Tạo c·c hiệu quả ðặc biệt

- Animation: C·c lệnh về diễn hoạt

- Graph Editors: Chỉnh sửa TrackView

- Rendering: Kết xuất

- Customize: C·c x·c lập chung cho ch˝ıng trÏnh 3D Max

- Help: Trợ gi˙p

C·c chức n„ng ðặc biệt của Menu File:

- File \ Reset Khởi tạo lại m‡n hÏnh chuẩn của MAX. - File \ Merge Nhập ðối t˝ợng từ một file *. max kh·c (c˘ng Version) v‡o file *. max hiện h‡nh. - File \ Import Nhập ðối t˝ợng từ c·c phần mềm kh·c nh˝ AutoCad (*. dwf, *. dwg), Adobe Illustrator (*. AI), từ

c·c ch˝ıng trÏnh 3d xuất ðối t˝ợng ra... (*. 3dsÖ.)

- File \ Export Xuất ðối t˝ợng ra c·c nguồn kh·c (*. 3ds; *. dwg; *. VRMLÖ)

- File \ Erefs Object (Tham chiếu ngo‡i) - cho phÈp bạn tham chiếu một hoặc nhiều ðối t˝ợng từ một hoặc nhiều file

kh·c v‡o trong khung cảnh hiện h‡nh

- File \ Erefs Scenes Cho phÈp tham chiếu ðến to‡n thể khung cảnh ð˝ợc chọn, Bạn cũng cÛ thể r‡ng buộc (bind) khung

cảnh ð˝ợc tham chiếuvới một ðối t˝ợng n‡o ðÛ trong khung cảnh, ðể ðối t˝ợng n‡y trở th‡nh cha của khung cảnh, v‡ khi

ðối t˝ợng n‡y di chuyển thÏ khung cảnh cũng di chuyển theo. - File \ View file Cho phÈp xem c·c file ảnh (jpg, bmp, tiff, tgaÖ) hoặc c·c file Video (avi, movÖ).

III.1.3 Main Toolbar

Thanh cÙng cụ chÌnh của Max, chứa một số biểu t˝ợng (Icon) thể hiện một số lệnh thÙng dụng, chọn c·c lệnh bằng chuột. Thanh lệnh Main Toolbar chứa rất nhiều chức n„ng, do ðÛ, nếu ðể m‡n hÏnh ở ðộ ph‚n giải <1280*960px thÏ ta phải d˘ng mouse

cuộn m‡n hÏnh mới cÛ thể xem hết c·c chức n„ng (ðặt trỏ v‡o phần trống m‡u x·m bất kỳ trÍn thanh lệnh, khi con trỏ xuất hiện

hÏnh b‡n tay, ta rÍ mouse tr˝ợt m‡n hÏnh qua lại ðể chọn cÙng cụ).

III.1.4 Command Panel

CÛ 6 bảng lệnh: H˝ớng dẫn học viÍn tÏm hiểu c·c bảng lệnh. Mỗi bảng cÛ một bộ lệnh v‡ chức n„ng riÍng. Bạn cÛ thể chuyển ðổi c·c bảng lệnh

bằng c·ch click v‡o tab thÌch hợp. Việc chuyển ðổi c·c bảng lệnh sẽ huỷ bỏ c·c lệnh hiện h‡nh. Create: Tạo mới

Modify: Hiệu chỉnh

Hierarchy: Phả hệ

Motion: Chuyển ðộng

Display: Hiển thị (ẩn, hiện, ðÛng b„ng, Ö)

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 9/124

Utility: Tiện Ìch

Bảng lệnh Create CÛ 7 dạng ðối t˝ợng mới: Geometry: Khối hÏnh học 3 chiều (3D)

Shape: HÏnh phẳng (2D)

Lights: Nguồn s·ng (ðËn)

Cameras: M·y quay phim (camera)

Helpers: CÙng cụ trợ gi˙p

Space Warps: Hiệu ứng ðặc biệt

Sytems: C·c lệnh hệ thống

- Nh·nh Geometry:

 Standard Primitives: C·c khối hÏnh học nguyÍn sinh chuẩn (Box: Khối hÏnh hộp, Sphere: Khối cầu, Cylinder: Khối trụ, teapot: ấm tr‡,Ö)

Box

Sphere

Cylinder

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 10/124

Teapot

Cone

Tupe

ÖÖÖ. ÖÖ..  Extended Primitives: C·c khối hÏnh học nguyÍn sinh mở rộng (chamferbox: khối hÏnh hộp bo gÛc, hedra: khối ða gi·c ðặc biệt, L-Ext: bức t˝ờng dạng chữ L, Ö)

ChamferBox

Oil Tank

CapSule

ChamferCyl

Hedra

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 11/124

L-Ext

Hose

ÖÖ. ÖÖÖ.  Compound Objects: D˘ng ðể tạo c·c dạng mÙ hÏnh phức tạp từ c·c hÏnh khối 3D hoặc shape 2D ð„ cÛ sẵn (C·c lệnh: Loft, boolean, Morph, Conform, Scatter, Ö)

 Paticle Sytems: Hệ thống hạt

 Patch Grids: MÙ hÏnh tấm Patch

 NURBS Surfaces: Bề mặt NURBS

 AEC Extended: C·c ðối t˝ợng mở rộng hỗ trợ: Foliage (c‚y cảnh), railing (c·c ð˝ờng ray), wall (bức t˝ờng ða dạng).

Foliage

Railing

Wall

 Dynamics Objects: C·c ðối t˝ợng thuộc ðộng lực học.  Stairs: C·c dạng cầu thang

LTypeStair

H˝ớng dẫn giảng dạy

Học phần 5 ñ HOẠT HÃNH ấ CHIỀU CB Trang 12/124

StraightStair

SpiralStair

UTypeStair

 Doors: C·c dạng cửa chÌnh (cửa ði)

PivotDoor

SlidingDoor

BiFoldDoor