Shader Open PBR Là Gì ?

Nếu chưa biết trong CG shader làm được gì thì có thể xem Shader là gì trong CG ?

Và cũng như tham khảo thêm để biết mô hình shader (phương pháp shading) PBR là gì ?

Hiểu rằng để các scene CG nhìn thực (chân thực, realistic, fidelity) thì cần có các phương án mô tả vật liệu (bê tông, thép, gương kính, gạch, đá, sỏi, cỏ, cây …) vô cùng chân thực thông qua thuật toán mô tả shader của các phần mềm 3D render như Arnold, RenderMan, Redshift, Cycles, EEVEE, Karma, Mantra, V-Ray, … Tuy nhiên mỗi phần mềm này sẽ diễn giải hoàn toàn khác nhau về màu sắc, ánh sáng, giá trị chi tiết của từng mỗi tham số và không thể trao đổi các scene có shader đã thiết lập qua lại giữa các phần mềm 3D khác nhau, cho dù là cùng một cài đặt tham số và cùng phần mềm 3D render chỉ khác phần mềm thiết kế 3D.

Nó tạo gánh nặng lên vai trò giảm thiểu thời gian khi trao đổi tư liệu trong quá trình sản xuất 3D CG. Tạo ra nhiều rũi ro trong quá trình sản xuất và dễ làm các pipeline sản xuất VFX & Animation hoàn toàn rũi ro về chi phí, artist burn-out khi phải liên tục fix bug. Cần một giải pháp để có thể chuyển giao các vật liệu qua lại giữa các phần mềm 3D liền mạch, không cần phương pháp thủ công.

Đó là lý do OpenPBR ra đời để tạo ra vật liệu vô cùng chân thực nhưng vẫn có thể trao đổi chia sẻ giữa các phần mềm 3D khác nhau và nằm trong hệ thống chia sẻ của open shader Material X.

Giải Thích OpenPBR Là Gì ?

OpenPBR (Open Physically-Based Rendering) là mô hình shading mã nguồn mở (ra mắt 2023, v1.0 2024) cho computer graphics, phát triển bởi Autodesk và Adobe dưới ASWF (Academy Software Foundation). Đây là một surface shading model physically-based (dựa trên vật lý), giúp tạo ra các vật liệu (materials) đa dạng như da, kim loại, vải – với các thông số trực quan, dễ điều khiển (diffuse, specular, clearcoat, subsurface), đảm bảo tính nhất quán năng lượng và màu sắc nghệ thuật (art-directable).

  • Lợi ích cốt lõi:
    • Portable cao: Render nhất quán giữa các renderer (Arnold, V-Ray 7, Redshift, Cycles, Karma, Omniverse, Octane, Unreal Engine) – giải quyết vấn đề “look” thay đổi khi export asset.
    • Dễ dùng: Params nhóm theo nghệ thuật (perceived colors), không cần toán phức tạp; tích hợp MaterialX graphs cho modular design.
    • Ứng dụng: Lý tưởng cho phim/VFX/game (e.g., Maya 2026, V-Ray 7), hỗ trợ high-end materials như handbag luxury.

Nó là sub-project của MaterialX, giúp thống nhất PBR standards. Chi tiết spec: academysoftwarefoundation.github.io/OpenPBR.

open usd tương thích cho mọi phần mềm 3D

Pipeline Kỹ Thuật Tối Ưu Hiện Đại Cho Sản Xuất CG

Kết hợp OpenUSD để xây dựng scene 3D linh hoạt, MaterialX với các node shading chuỗi để làm trung gian chuyển đổi chuẩn hóa, và hỗ trợ OpenPBR cho phương pháp shading tạo vật liệu (material look) – đây là combo pipeline tối ưu chi phí, rút ngắn thời gian sản xuất, đồng thời tăng tính năng động trong quy trình sáng tạo.

Ứng Dụng Trong Workflow VFX & Animation

Pipeline này áp dụng rộng rãi cho phát triển sản xuất VFX và animation, từ lĩnh vực giải trí đến thương mại, bao gồm: sản xuất phim điện ảnh kết hợp kỹ xảo VFX; phim quảng cáo sử dụng CG 3D animation; các loại phim hoạt hình từ diễn họa kiến trúc 3D đến mô hình nhân vật 3D; và thậm chí trong sản xuất video game.

OpenPBR Có Giúp Tiết Kiệm Chi Phí Cho Các Studios Nhỏ Và Vừa Không?

qui trình sản xuất ngày nay của công ty làm phim hoạt hình Disney Pixar

OpenPBR mang lại lợi ích tiết kiệm chi phí đáng kể cho studios nhỏ/vừa (SMBs) trong VFX/animation, đặc biệt trong bối cảnh ngành đang contraction (giảm 18-24 tháng volume work đầu 2025). Là sub-project miễn phí của ASWF/MaterialX, nó giảm phụ thuộc proprietary tools (như custom shaders đắt đỏ), giúp SMBs tiếp cận workflows cao cấp mà không tốn kém.

  • Lợi ích cụ thể:
    • Giảm thời gian pipeline: Standardization uber-shader (params thống nhất giữa Arnold, Redshift 2025.4, Houdini 21) cắt 40-60% effort exchange materials – ví dụ: Studio nhỏ export từ Substance Designer sang Maya mà không cần “dịch” thủ công, tiết kiệm hàng nghìn giờ dev.
    • Tối ưu render: Hỗ trợ GPU-optimized (như Arnold GPU vs. CPU trong Maya 2026), giảm chi phí hardware/cloud (SMBs dùng Redshift/OpenPBR thay V-Ray full license). Theo SIGGRAPH 2025 panel, benefits bao gồm faster creative workflows, giúp SMBs cạnh tranh với big studios (Disney/Pixar).
    • Market impact: VFX market dự kiến 198.1B USD năm 2025, nhưng SMBs (chiếm 70% indie projects) hưởng lợi từ cost-saving qua open standards – loại bỏ shoot expensive hoặc custom dev, như trong animation commercials/archviz.

Tổng thể: OpenPBR không chỉ tiết kiệm (ước tính 20-40% budget cho small teams), mà còn mở rộng cơ hội (kickstart career via free tools như Unity roadmap). SMBs nên bắt đầu với Arnold beta hoặc Houdini indie license.

Tương Lai Của Các Mô Hình AI Generate Video/Image Và Vai Trò Của Open Shader Như OpenPBR Trong Việc Đảm Bảo Realism

Trong tương lai gần (2025-2030), các mô hình AI generate như Stable Diffusion, Sora (OpenAI), hoặc các open-source models (ví dụ: SkyReels V1 cho cinematic realism, Wan 2.1 cho multilingual editing) sẽ ngày càng hướng tới việc tạo nội dung video/image realistic hơn, nhưng không nhất thiết “bắt buộc” phải dùng open shader như OpenPBR để đạt realism. Thay vào đó, OpenPBR (và các standard tương tự) sẽ đóng vai trò hỗ trợ quan trọng trong hybrid workflows (kết hợp AI + traditional CG), giúp đảm bảo tính nhất quán vật lý (physically-based rendering – PBR) và portability giữa tools.

  • Lý do cần thiết: AI gen hiện nay (như NVIDIA Omniverse) thường dựa vào PBR standards để tạo materials realistic từ text/image inputs, ví dụ: AI Material Generator tự động sinh texture maps PBR từ ảnh thực tế. OpenPBR – một uber-shader model dựa trên MaterialX – giúp AI output “seamless interchange” materials cho virtual worlds, tránh artifact (như lighting không tự nhiên) khi tích hợp vào production (phim, game). Theo NVIDIA GTC 2025, AI video gen sẽ ưu tiên PBR cho realism cinematic, đặc biệt trong metaverse/AR. Tuy nhiên, pure AI (như text-to-video) có thể dùng diffusion models tự học realism mà không cần explicit shaders, nhưng thiếu standard sẽ gây vấn đề khi export sang DCC (Maya, Houdini) – lúc đó OpenPBR trở thành “cầu nối” cần thiết.
  • Xu hướng 2025: Các model open-source như top 10 video gen (DataCamp) đang tích hợp PBR-like features cho high-fidelity, nhưng realism cuối cùng phụ thuộc hybrid: AI gen draft, rồi refine bằng OpenPBR cho energy conservation/Fresnel effects. Nếu không dùng, AI có thể tạo “fake realism” (như over-saturated colors), nhưng với OpenPBR, studios tiết kiệm 30-50% thời gian post-processing.

Giải thích chi tiết kỹ thuật hơn về vấn đề Open PBR

Bài nói của Zap Andersson (Autodesk) tại hội nghị (có lẽ SIGGRAPH 2023-2024) giới thiệu OpenPBR – tiêu chuẩn shading model physically-based (PBR) mở, hợp nhất Autodesk Standard Surface và Adobe Standard Material, dưới ASWF/MaterialX. Mục tiêu: UI thống nhất, params trực quan (diffuse, specular, clearcoat, subsurface, sheen, thin film), dễ dùng cho DCC (Maya, 3ds Max) và portable giữa renderer (offline/real-time), giảm “look” thay đổi khi trao đổi asset (e.g., ví dụ tài nguyên tư liệu sản xuất CG của Disney ILM được chuyển qua các phòng ban của công ty sản xuất VFX & Animation Weta).

  • Lịch sử: Zap từ tự build GPU (1978) → Mental Images (Mia Material cho Constantine) → NVIDIA → Autodesk (Physical Material → Standard Surface). PBR giải quyết vấn đề cũ: Không energy conservation, specular/reflection riêng biệt, thiếu Fresnel.
  • Cốt lõi: Dùng BRDF mixing/layering (không granular như nodes, mà “chunky” như Photoshop layers) cho materials phức tạp (da, kim loại bụi). Hỗ trợ anisotropy, flow maps; tối ưu GPU cho real-time (không occlusion maps thủ công).
  • Trạng thái 2025: Gần v1.0 (0.96), có trong Arnold beta; spec trên GitHub ASWF. Tương lai: Mở rộng hair/volume; họp Zoom/Slack hàng tuần.
  • Q&A nổi bật: Layering chunky (mix OpenPBR stacks); real-time/glTF (cần optimize, mời Kronos tham gia); không bao gồm meso/micro structure v1 (sẽ refine); portable qua MaterialX/OSL.

Post Author: Vu Pham