Nước chuyển động — chọn cách làm theo loại cảnh

[nhatminh]

Câu hỏi hay nghe nhất khi bắt đầu một cảnh có nước là "dùng gì để làm nước". Đó là câu hỏi sai. Nước trong hồ bơi phẳng lặng, nước tràn qua mép hồ vô cực, sóng vỗ vào bãi cát và thác đổ xuống hồ cá là bốn bài toán khác nhau hoàn toàn về chi phí tính toán. Chọn nhầm cách làm là mất hai ngày mô phỏng cho một mặt nước mà đáng ra chỉnh vật liệu trong hai mươi phút là xong. Bài này là bảng quyết định; bốn bài sau đi vào từng cách cụ thể.

Bốn cách làm, xếp theo chi phí tăng dần

Cách 1 — chỉ đụng vật liệu, không đụng hình học. Mặt nước là một mặt phẳng. Gợn sóng nhỏ được giả bằng bản đồ độ gồ ghề và pháp tuyến có chuyển động theo thời gian. Rẻ nhất, nhanh nhất, và ở cự ly xa thì không ai phân biệt được. Đây là cách mặc định cho hồ bơi trong phim ngoại thất.

Cách 2 — đẩy hình học bằng bản đồ dịch chuyển động. Mặt phẳng nước được nâng hạ thật theo một bản đồ độ cao thay đổi theo khung hình. Bóng đổ và đường viền mặt nước trở nên đúng, thứ mà cách 1 không làm được. Bản đồ có thể là nhiễu thủ tục tự dựng, hoặc mua bộ dựng sẵn — chi tiết ở VFX Water — thư viện hiệu ứng nước dựng sẵn. Chi phí render tăng, xem thêm cái giá phải trả ở Displacement — sức mạnh và cái giá phải trả.

Cách 3 — mô phỏng chất lỏng thật. Chất lỏng được tính theo vật lý: nước chảy, va vào vật cản, bắn toé, tạo bọt. Đây là cách duy nhất cho nước có tương tác. Đắt nhất về thời gian và dung lượng ổ đĩa. Công cụ là Chaos Phoenix, xem Phoenix FD — mô phỏng nước cho cảnh kiến trúc.

Cách 4 — dùng kết quả dựng sẵn. Không tự mô phỏng mà nạp một mô phỏng đã tính sẵn hoặc một bộ bản đồ nước bán trên thị trường. Nhanh, kiểm soát được thời gian giao việc, nhưng bị bó vào hình dạng có sẵn. Chi tiết ở VFX Water — thư viện hiệu ứng nước dựng sẵn.

Ứng dụng trong kiến trúc và thiết kế

• Cảnh hồ bơi có sóng và vệt sáng dưới đáy — dùng cách 1 hoặc cách 2 cho mặt nước, rồi bật vệt sáng khúc xạ riêng theo Caustic — vệt sáng khúc xạ dưới đáy nước. Đây là ca chiếm phần lớn công việc thật: hồ bơi biệt thự, hồ bơi khách sạn, bể cảnh sân vườn.
• Hồ bơi vô cực tràn mép, camera đi gần — nước tràn qua thành hồ là chuyển động có hướng, không phải gợn ngẫu nhiên. Cách 3 là bắt buộc nếu camera nhìn thẳng vào mép tràn.
• Sóng vỗ vào bãi cát khu nghỉ dưỡng biển — cách 3 cho phần sóng vỡ ở mép nước, kèm bọt và cát ướt theo Bọt sóng và cát ướt — chi tiết làm cảnh biển thật hơn. Phần biển xa dùng cách 1 hoặc 2 rồi ghép, vì mô phỏng cả đại dương là vô lý.
• Đài phun nước ở quảng trường — nước bắn có tương tác với vật thể, bắt buộc cách 3. Nhưng chỉ mô phỏng vùng quanh đài phun, không mô phỏng cả hồ chứa.
• Mặt hồ cảnh quan trong phối cảnh tổng thể, camera bay cao — cách 1 là quá đủ. Bỏ tiền mô phỏng ở đây là lãng phí thuần tuý.

Bảng chọn nhanh

Loại cảnh	Cách nên dùng	Vì sao
Hồ bơi phẳng, camera xa hoặc bay cao	Cách 1 — vật liệu	Chi tiết mặt nước không đủ điểm ảnh để lộ
Hồ bơi cận cảnh, cần gợn thật	Cách 2 — dịch chuyển động	Bóng đổ và đường viền đúng
Nước tràn mép, thác, đài phun	Cách 3 — mô phỏng	Có tương tác và có hướng chảy
Sóng vỗ bờ có bọt	Cách 3 cho mép nước, cách 1–2 cho biển xa	Chỉ mô phỏng phần thật sự cần
Gấp thời gian, không kịp mô phỏng	Cách 4 — dựng sẵn	Đổi độ tự do lấy tiến độ

Mẹo và lưu ý

• Quyết định trước khi dựng, không quyết định sau. Chuyển từ cách 1 sang cách 3 giữa chừng thường phải làm lại cả khối nước và cả vật liệu.
• Kiểm tra bằng khung hình cuối, không bằng viewport. Nước trông rất khác giữa hiển thị nhanh và render đủ khúc xạ.
• Cảnh nào cũng cần độ trong và độ sâu đúng trước khi bàn tới chuyển động. Nước trong veo tới đáy ở hồ bơi sâu 1,4 m là sai vật lý, xem Vật liệu theo loại: kính, kim loại, gỗ, nước, rèm, cây cỏ.
• Với phim thời gian thực, nhớ rằng Vantage đọc lại cảnh theo cách riêng. Nước làm bằng cách 3 phải được nướng thành hình học hoặc cache mà Vantage đọc được, xem Chaos Vantage — xem và quay phim cảnh 3ds Max theo thời gian thực.
• Vòng lặp liền mạch là thủ thuật đáng giá cho phim bán hàng: dựng chuyển động nước sao cho khung cuối nối liền khung đầu, rồi phát lặp mãi mà không thấy điểm nối.

Dùng kèm hoặc thay thế

• Mô phỏng nước bằng Chaos Phoenix: Phoenix FD — mô phỏng nước cho cảnh kiến trúc
• Vệt sáng khúc xạ dưới đáy hồ: Caustic — vệt sáng khúc xạ dưới đáy nước
• Bọt sóng và cát ướt cho cảnh biển: Bọt sóng và cát ướt — chi tiết làm cảnh biển thật hơn
• Thư viện hiệu ứng nước dựng sẵn: VFX Water — thư viện hiệu ứng nước dựng sẵn
• Vật liệu nước căn bản trước khi bàn tới chuyển động: Vật liệu theo loại: kính, kim loại, gỗ, nước, rèm, cây cỏ
• Cái giá của dịch chuyển hình học khi render: Displacement — sức mạnh và cái giá phải trả

Video tham khảo (YouTube)

• Animate Pool Water in 3Ds MAX (Double U Studio)
• Swimming Pool Cinemagraph | Looped Animated water in 3ds Max (Arch Viz Artist)
• Quickly Animate Realistic Pool Water with FIGMENT WATER Displacement Maps | 3ds max + V-Ray (HenrikBC)
• Create Realistic Pool water in 3ds Max + Corona Render Tutorial (Simple or Difficult)
• Easy Realistic Ocean in 3DS Max [Tutorial] (Bracer Jack)

Tài liệu tham khảo

• Chaos Phoenix — công cụ mô phỏng chất lỏng cho cách 3.
• Corona for 3ds Max — Chaos Docs — tài liệu vật liệu và dịch chuyển hình học của Corona.
• FIGMENT — cửa hàng tài nguyên có bộ bản đồ nước dựng sẵn cho cách 2 và cách 4.