Khi Real – Time Rendering bước ra khỏi giới hạn của game
Bạn đã biết gì về công nghệ đa năng Real-time Rendering? Tiềm năng và cơ hội phát triển sự nghiệp trong ngành 3D Animation, Game Design như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
KHÁM PHÁ CÁC KHÁI NIỆM TUY LẠ MÀ QUEN
Những khái niệm “Game Engine, Real-time, Render” được nhắc đến khá nhiều trong thời gian gần đây. Đặc biệt, công nghệ “Real-time Rendering” lôi cuốn sự quan tâm của đông đảo các bạn trẻ đang trên con đường theo đuổi Game Design và 3D Animation. Vậy bản chất của các khái niệm được nhắc đến trong thực tế sẽ như thế nào?
Để dễ nhận biết và hiểu rõ hơn khái niệm Game Engine, chúng ta có thể nhân cách hóa các từ ngữ chuyên ngành thành hình tượng. Bắt đầu với gian bếp kỳ diệu, trong đó, người đầu bếp (Artist) cần chuẩn bị các nguyên liệu (Asset) thật tốt để cho ra đời một món ăn thật thơm ngon. Những nguyên liệu này gồm có các mô hình 3D (Modeling) được tạo ra từ phần mềm Maya, Blender; âm thanh được làm từ phần mềm Audition, ánh sáng (Lighting), hiệu ứng (Effects),… từ nhiều phần mềm khác như Houdini, After Effects,… và xào nấu lên thành món ăn hoàn chỉnh, gọi chung đó là một Game đã hoàn thiện có thể nhìn thấy được.
Tóm lại, Game Engine là một phần mềm trung gian để gắn kết nhiều ứng dụng trong cùng một hệ thống. Có rất nhiều loại Game Engine như: Unreal Engine, Unity, Cryengine, Amazon Lumberyard, Unigine, Frostbite,… Ngoài ra, có những Game Engine chỉ chuyên dụng làm việc cho một Game nào đó sẽ được các Studio tạo ra và giữ kín quy trình. Đó là những nguyên tắc chung chỉ khi bạn tham gia dự án mới được khám phá tiếp các Game Engine mới.
Vậy còn thuật ngữ Real-time Rendering là gì?
Để lý giải về thuật ngữ trên, anh Nguyễn Minh Sơn – Senior Technical Artist tại SPARX* tái hiện thao tác các nút di chuyển hay ra hiệu lệnh bắn mục tiêu rất mượt mà trong đoạn demo dưới đây.
Real-time Rendering cũng là một trong những công nghệ có tính năng nổi trội giúp người dùng tiết kiệm thời gian, chi phí và công sức.
Khi thay đổi góc camera, khung hình mới sẽ được render chỉ trong 1/15 giây. Thông qua đó, chúng ta có thể hiểu Real-time Rendering cho phép người dùng tương tác với môi trường 3D dường như ngay lập tức.
CÁC PHƯƠNG PHÁP RENDER TRUYỀN THỐNG VÀ NHỮNG CẢI TIẾN CỦA CÔNG NGHỆ REAL-TIME RENDERING
Quay ngược quá khứ vào những ngày đầu tiên được tiếp xúc với game, chúng ta nhìn thấy sự thay đổi về mặt chất lượng hình ảnh và trải nghiệm.
Quá trình phát triển của game
Những vấn đề về mặt hình ảnh, tốc độ chơi game, âm thanh được cải thiện rất nhiều. Tuy nhiên, những vấn đề như Reflection (Sự phản chiếu), Shadow (Đổ bóng), Lighting (Ánh sáng),… tốt và sắc nét như chất lượng của phim điện ảnh hiện vẫn đang được cải thiện. Những chất liệu phức tạp như da người, lông, tóc,… cũng phải mất rất nhiều thời gian để tạo ra.
Trước đây, chúng ta sử dụng các phương pháp render truyền thống bằng CPU (Central
Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit) và Hybrid Renderer. Thời điểm ban đầu, các phần mềm Render (Kết xuất hình ảnh) như Vray, Arnold, Mental Ray sử dụng CPU để render. Sau khi GPU Renderer xuất hiện lần đầu trên Redshift, khả năng render so với mặt bằng chung nhanh hơn CPU nên chúng ngày càng được phát triển và xuất hiện trên cả Arnold.
Hòa nhập vào cuộc chơi ấy, Hybrid Renderer liên kết cả CPU và GPU đưa quá trình Render vượt qua được các giới hạn của phần cứng, giúp tăng tốc độ và sự ổn định.
Ở hiện tại, các nhà phát triển vẫn miệt mài nghiên cứu và cải tiến nhiều phương pháp khác nhau để mang đến cho người dùng những trải nghiệm tốt nhất.
Một trong những thuật ngữ bạn thường thấy khi chơi game được nhắc đến là “Performance”. Nếu game của bạn hiển thị 30FPS/s, 60FPS/s hay các game VR hiển thị 90FPS/s, đó là Performance của game. Để đáp ứng được performance theo thời gian thực (Real-time Rendering) cần kết hợp nhiều giải pháp và khả năng mở rộng hoặc thu hẹp (Scalability).
Không phải tất cả những gì bạn được nhìn thấy đã xử lý trong thời gian thực. Có những công đoạn được render trước đó hoặc chỉ thực sự xử lý trong thời gian thực. Ví dụ, ánh sáng, môi trường và bóng đổ đã được xử lý, lưu lại trong lúc sản xuất chứ không cần xử lý trong thời gian thực. Thủ thuật này áp dụng cho những vật ở trạng thái tĩnh, khi đó thông tin ánh sáng, bóng đổ sẽ được lưu lại thành Lightmap.
Để duy trì performance tốt khi chạy trên các thiết bị khác nhau, đòi hỏi người dùng phải biết kết hợp giữa việc làm chủ các thiết lập về khả năng mở rộng hoặc thu hẹp (Scalability), cũng như tạo nội dung số sao cho phù hợp với Real-time Rendering.
Màn hình setting trong Unreal Engine cho phép thiết lập các mức độ render khác nhau. Epic là mức độ render chất lượng hình ảnh cao nhất, sau đó giảm dần xuống High, Medium và Low.
Trong Unreal Engine và Unity, Real-time Rendering cho phép người dùng thiết lập các tính năng để thay đổi chất lượng hình ảnh phù hợp với nhu cầu muốn hướng tới. Các nội dung số còn có thể chạy được trên bất kỳ thiết bị nào.
Mới đây nhất, Unreal Engine 5 đã được nhà Epic Games tung ra bản demo cực kỳ mãn nhãn. Hứa hẹn nửa đầu năm 2021 sẽ ra mắt bản dùng thử để người dùng trải nghiệm những công nghệ mới phục vụ cho công việc.
Bản demo Unreal Engine 5
REAL-TIME RENDERING ỨNG DỤNG ĐA DẠNG LĨNH VỰC
Ngoài việc áp dụng trong Game, người dùng còn áp dụng được trong Thiết kế nội thất, Làm TVC, các chương trình truyền hình cho đến cả các phim hoạt hình ngắn.
Với sự đa dạng lĩnh vực của mình, Real-time Rendering được xem là tương lai ngành 3D Animation khi đã có những thành tựu đáng nể. Đơn cử, Baymax Dreams của Disney và Zafari của Digital Dimension được sản xuất hoàn toàn bằng Game Engine. Hay như The Lion King phiên bản Live-Action cũng đã nhờ đến sự hỗ trợ trong sản xuất.
Baymax dreams và Zafari được làm hoàn toàn bằng Game Engine
Những sản phẩm thiết kế nội thất không còn là bản vẽ khô khan nữa. Chúng được tái hiện một cách sinh động
Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm các nhiệm vụ và con đường phát triển sự nghiệp của Technical Artist Nguyễn Minh Sơn sau nhiều năm kinh nghiệm làm việc tại SPARX*.
Quy trình nghiên cứu và con đường sự nghiệp của Technical Artist Nguyễn Minh Sơn.
Một người làm Technical Art cần phải nghiên cứu tất cả các phần của Unreal Engine để tìm ra các giải pháp giúp cho sản phẩm đạt được chất lượng tốt nhất. Đặc biệt, chú trọng nhiều vào Performance.
Khi tích lũy cho mình những kiến thức, kỹ năng chuyên môn, nắm vững quy trình làm phim truyền thống trong Real-time Rendering, lập trình lối chơi cho game và nắm vững các bước Animation (Diễn hoạt), Rigging (Gắn khung xương), Effect (Hiệu ứng), Lighting (Ánh sáng), các bạn thích làm môi trường hoặc mô hình 3D hoàn toàn có thể đi theo hướng này và tích hợp với kỹ năng về Real-time Rendering để đạt được Performance như mong muốn.
Hy vọng rằng bài viết sẽ mang đến bạn những thông tin hữu ích.
