Công Nghệ Giả Lập Tóc Trong Phim Tangled

Theo như trong bài phân tích phim Brave trước đây, giả lập tóc có thể xem là công việc cần sự linh động đặc biệt. Trong khi vấn đề trong Brave là xử lý mái tóc xoăn đỏ của nàng Merida, thì nàng Rapunzel trong Tangled (Công Chúa Tóc Xù), một bộ phim do hãng Walt Disney Animation Studios sản xuất, đã có một loạt vấn đề mới với mái tóc vàng dài hơn 20 mét. Mặc dù mái tóc của Rapunzel không cần phải bồng bềnh và uốn lọn như mái tóc của Merida, nó phải trông to như một cuộn lớn và bóng mượt. Chỉ tính về chiều dài và phần tóc đuôi cũng đã rất khó dự đoán và tính toán chính xác từng chuyển động của nó.

Để đối phó những vấn đề này, Disney phát triển phần mềm độc quyền của họ, dynamicWires, bằng cách sử dụng một hệ thống mass-spring (hệ thống sợi có tính đàn hồi) dành cho curve dynamics. Giải thích ngắn gọn sự về hình ảnh cơ bản nhất của tóc: một sợi tóc có thể được hình dung như một chuỗi các particle kết nối bằng sợi spring. Các particle có kích thước rất nhỏ và nằm gần nhau để khi chúng được render sẽ trông giống như một sợi tóc. Các liên kết spring giúp các particles linh hoạt và gắn kết với nhau. Trong một cấu trúc hair spring đơn giản, một sợi spring duy nhất được sử dụng giữa các particle, tuy nhiên, việc thêm nhiều sợi spring có thể cho phép kiểm soát chuyển động của tóc tốt hơn.

Cấu trúc của một hệ thống Mass-Spring đơn giản.

Trong Tangled, đối với những hình thái kiểu như các lọn tóc nằm đè lên nhau hoặc các vật thể khác và các nhân vật, lực giữa các spring được cấu tạo dựa theo các đoạn tóc có tiếp xúc. Điều này là cần thiết để giữ được hình khối của tóc cũng như tạo ra lực ma sát khi các sợi tóc chuyển động với nhau.

Để câu chuyện thêm phần thuyết phục, cần phải thiết kế sao cho Rapunzel có dễ dàng kéo theo phần tóc phía sau lưng. Để làm được điều này, mái tóc phải suôn mượt và lướt nhẹ nhàng theo các cử động của cô và ngừng di chuyển khi cô ngừng di chuyển. Trong thực tế, với một lượng tóc nhiều như thế rất khó để chuyển động và di chuyển, và như vậy, Disney không thể áp dụng nhưng định luật vật lý bình thường. Thay vào đó, họ thêm vào một hệ số ma sát tiếp tuyến dành riêng cho phần tiếp xúc với mặt đất. Bây giờ mái tóc có thể trượt dọc theo cô như một khối thống nhất mà không tuột và lan ra ngoài. Để tóc cô dừng lại khi cô ngừng di chuyển, một lực ma sát tĩnh với cường độ mạnh đối với các điểm tiếp xúc với mặt đất đã được thêm vào.

Trong suốt bộ phim, mái tóc của Rapunzel dường như có linh hồn riêng, Rapunzel sử dụng nó để hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau. Mức độ kiểm soát này và duy trì kiểu tóc tự nhiên như thế này đã làm khó dễ được Disney. Bằng cách đặt các sợi spring lỏng lẽo giữa các sợi tóc, chúng có thể ngăn tóc rối và bay đi khắp nơi. Tuy nhiên, nếu hai sợi tách rời nhau quá xa, những liên kết spring này sẽ bị phá vỡ, và các sợi tóc sẽ chuyển động tự do không còn thống nhất và mượt mà nữa.

Để tạo ra được một lượng tóc như chúng ta tưởng tượng phải mất nhiều năm để render. Nhưng để đảm bảo đúng thời gian dự định của bộ phim, quá trình này phải được tăng tốc, mái tóc được mô phỏng dưới dạng các đường cong thay vì hệ thống particle – spring bình thường. Các đường cong mất ít thời gian render hơn là một nhóm các particles.

Tổng kết lại, bằng cách sử dụng các kỹ thuật như vậy, Disney đã tạo ra được mái tóc dài 21.3 mét của Rapunzel.

Hậu trường xử lý tóc của Rapunzel trong Tangled







https://www.youtube.com/watch?v=Bg4cp0yqXOw

Post Author: Luân Nguyễn