Làm Phim Quảng Cáo

Nếu nói về water fluid simulation trong phim, ở Việt Nam ta thì cơ bản các CG artist đọc vanh vách các tên như Real Flow, Max Fluid, Bifrost – tiền thân là Naiad – large scale fluid vô cùng nổi tiếng, mạnh hơn Real Flow rất nhiều lần, bị Autodesk thâu tóm xong thì nhẹ cân nhất cả bọn, gần đây có Tyflow tạo force cho water fluid rất nhanh, rồi Chaosgroup có Phoenix FD – một ngôi sao đang lên (vừa khí vừa nước), làm được cả large scale và một vài nhóm thiểu số biết làm Houdini Flip Fluid công cụ được tin dùng trong mọi VFX house hiện nay toàn thế giới về large scale fluid – water fx. 

Tựu chung Real Flow thường nổi tiếng nhất vì cái “nghìn xưa” ở Việt Nam cách đây nhiều năm, cơ hội làm water fluid cho anh em là hạn chế, mỗi lần nghe simulation thì biết ngay là để máy chờ build sim còn lâu hơn cả render, nó hạn chế luôn người dùng. 

Đặc điểm tính chất công việc làm production water fluid có hai dạng thường thấy, small scale và large scale. Small scale cho ra kết quả như nước đổ vào ly rượu, đài phun nước. 

Medium tới Large scale là dạng cá voi bay khỏi mặt nước như tui có làm cơ bản ở đây, hay nguyên cái biển có nhiều vụ đụng độ tàu bè – phi thuyền ngoài hành tinh, hay các vụ đại hồng thuỷ thổi luôn một bãi biển, thành phố. 

Và điển hình như đoạn Frozen 2 dưới đây là ở mức large scale water FX. Bài này chúng ta nói về large scale, không phải vì small scale là tầm thường mà chẳng qua chưa viết tới, chứ small scale lại là thứ làm cũng lắm việc, phức tạp về thay đổi hình dạng, sự R&D của nó cũng dỗi hờn gớm, do tính chất art direction của small scale bao quằn quại.

Cùng thưỡng lãm large scale được thể hiện qua video của Side FX cho coi công nghệ làm fluid FX large scale phim hoạt hình Frozen 2.

Các Công Cụ Làm Large Scale Water FX Hiện Có

Về mặt thương mại, có các phần mềm làm fluid sau đây mà end user có thể dùng tới chứ không phải chỉ doanh nghiệp đặt hàng riêng mới dùng được:

• Real Flow, sản phẩm này gần đây đầu tư phát triển khá chậm – đây là sản phẩm build water fx stand alone, tức là cần import export data qua lại giữa các phần mềm. Dùng giải thuật engine là cả SPH và FLIP. Có hỗ trợ simulation qua mạng. Custom data qua C++, Python. Công cụ này được nhiều artist cho biết rằng dễ dùng hơn Houdini vì nó chỉ tập trung vào một việc, Houdini như kiểu một super-set sẽ mất thời gian hơn để làm quen và sẽ mất nhiều hơn nếu chỉ để đáp ứng water FX. Realflow có thể xử lý được Rigid Body, Khói Lữa. Link: https://realflow.com/
• Houdini Flip Fluid – đang là ngôi sao hàng đầu tại các major studios thực hiện về water FX. Hỗ trợ simulation qua mạng bởi nhiều máy, dùng giải thuật engine là FLIP/PIC. Tuy nhiên solver này uyển chuyển là nhờ đồng thời xử lý particle và volume cho các data đầu vào mà các advance user tự bỏ vào. Houdini là một packages DCC nên nếu chỉ để biết fluid thì việc học tập cũng tốn khá nhiều thời gian do đặt thù công cụ khá là kỹ thuật. Bản thân là một super set tool kit, các artist dùng Houdini thông thường có background lập trình sẽ dễ tiếp cận làm simulation hơn – nếu không thì đằng nào cũng sẽ biết lập trình. Link: https://www.sidefx.com/products/houdini/fx-features/
• Phoenix FD – một ngôi sao đang lên không ngừng toả sáng và cung cấp các tutorial rất bắt mắt, là một plugin cài đặt vào 3DS Max. Plugin này gọi là Liquid Simulation bên trong Phoenix FD, vì Phoenix FD có thể build cả gas và liquid. Dùng engine là FLIP, không simulation nhiều máy hay partition được. Là phần mềm do hãng Chaosgroup phát hành, plugin cho không chỉ 3DS Max mà còn có cả Maya. Với combo hiện nay thường được áp dụng là Phoenix FD, Cebas Thinking Particles rất ác liệt trong các phim bom tấn, tới các show lớn nhỏ khác nhau. Ở mức độ setup đơn giản hơn thì có thể dùng TyFlow. Link: https://www.chaosgroup.com/phoenix-fd/3ds-max
• Bifrost – phiên bản mới là chức năng ngay bên trong Maya, có hỗ trợ visual programming, procedural, làm được cả lữa khói, particle chứ không chỉ water fx. Flip simulator. Custom data mạnh mẽ, Bifrost đứng một thời gian là vì vụ này, do Autodesk muốn công cụ của mình phải làm được cả hai việc Tech và Art để cho cả hai cụm người dùng. Hiện nay 2020, Bifrost có ra version mới, nếu các bồ đang sỡ hữu Maya thì nên cập nhật: https://bit.ly/3m1DOnD
• Blender có Mantaflow được built-in ngay trong app, ngoài ra có Add-on rất khá là Flip Fluid – cái này được biết nhanh và mạnh hơn nhiều so với cái Mantaflow. Custom data qua Python tuy nhiên Python này không phải dạng script chỉ đi với Mantaflow mà phải viết đi qua bridge của Blender, tức là sửa code luôn của Blender, nghe thôi hơi bệnh nên ít người đụng vào. Liên kết tới tài liệu của Mantaflow: http://mantaflow.com/

Fluid Water FX – Large Scale Làm Được Với Blender

Về mặt công cụ, trước khi đi rộng thiệt rộng, chúng ta cùng điểm qua công cụ fluid fx hiện có trong Blender.

Gần đây có Mantaflow được xây dựng sẵn, là công cụ fluid thật sự nhắm vào production chuyên nghiệp của Blender. Theo đánh giá thì Mantaflow đảm nhiệm được large scale tuy nhiên giới hạn là đạt được mức độ photo real theo art direction cũng như bộ tool kit trong Blender này chưa thật sự mạnh mẽ về quản lý data – đặc biệt phần cache/bake. Mantaflow Cũng có thể tạo ra bề mặt sóng, bọt, bong bóng và tương tác được với các vật thể 3D được bỏ vào. Các bồ có thể coi Youtube nhiều sample về Mantaflow.

Đối thủ của Mantaflow là Flip Fluid (thật sự là đối thủ chứ không chỉ là một Add-on tồn tại song song), một add-on rất mạnh mẽ, real production. So với Mantaflow thì nhiều nguồn đặt nghi vấn, có vẻ như Mantaflow chỉ là project sinh viên nghiên cứu nhưng được chọn vào làm công cụ FX chính thức của Blender là vì Manta Flow có thể build được cả khói lữa (cũng là dạng fluid, nhưng gọi là gas fluid – hiệu ứng về khí), còn Flip Fluid chỉ thiên về nước. 

Về Flip Fluid đã là công cụ được bán dịch vụ, phát triển hơn 4 năm và có khách hàng trong real production. Nếu chỉ tính riêng về chất lỏng nước thì Flip Fluid chạy rất nhanh và tính toán bake (cache) cũng nhanh hơn Mantaflow rất nhiều lần (comment theo community).

Tuy nhiên cả hai cái water fluid engine này đều có điểm mạnh và yếu riêng, nếu xài nhiều các water fluid engine sẽ thấy – chưa thể gọi là photo real water FX engine được, ngay cả khả năng tạo ra FX cũng còn nhiều hạn chế tại thời điểm Blender 2.9 vì các công cụ hỗ trợ như Meshing, Bake, Particle, Procedural, Ocean, quản lý low level data phải dùng python, chưa có engine foam dedicated, fluid grid còn rất to và không chính xác. Có thể trong thời gian tới sẽ thấy thay đổi vì đặc trưng của Blender là phát triển feature cũng khá thời thượng.

Video trình diễn sản phẩm khách hàng làm ra của Flip Fluid.

Ứng Dụng Điện Ảnh Việt Nam Và Water FX Trong Nghành Truyền Thông

Về Điện Ảnh

Về việc water fluid fx là ít dùng, cũng vì ở ta ít người sử dụng, việc ứng dụng Large Scale Fluid Water FX vào trong một pipeline VFX & Animation cho phim rất cần những đầu tư phù hợp:

•  Về nhân lực – water FX không phải một người biết là ổn mà phải làm một lần cả team, cùng làm
• Nghiên cứu phát triển (R&D) tool phù hợp qua quá trình sử dụng (đây là đang nói thừa kế lại các công nghệ ví dụ như Nvidia GPU nanoVDB rồi tạo ra tool kit chứ cũng không phải tạo mới hoàn toàn)
• Cũng như cần hạ tầng sản xuất VFX & Animation cho việc thiết kế water fx là tương đối đắt đỏ (ngay cả on premise đã là xa xĩ chứ cloud service hiện tại là quá tầm so với khả năng của một facility tư nhân nhận job từ thị trường để đầu tư cho nội tại)
• Cùng với những tính toán phù hợp cho cả việc build/cook fluid về mặt công nghệ như băng thông dữ liệu chứa, sự phân bổ có kết hợp phần mềm schedule, clustering, network nên việc ứng dụng được water fluid fx trong nghành điện ảnh ở ta cũng chưa thấy gì – như tui viết cái bài viết này, tui cũng chưa biết ai làm việc đó trong sản xuất thực tế luôn.oàn

Truyền Thông Quảng Cáo – Làm Việc Cho Brand Thông Qua Nhận Job Agency Quảng Cáo

Về nghành truyền thông – tức hiểu là làm việc dịch vụ nhận job từ các Agency Quảng Cáo cho nhãn hàng tiêu dùng. Ở mức độ như làm quảng cáo water fluid FX cũng hiếm khi thấy người làm ngoài những build design quen thuộc cho mặt hàng tiêu dùng là nước ngọt thì không đòi hỏi về fluid FX quá phức tạp như tái tạo hành vi hay design và thay đổi hành vi của fluid. 

Riêng cái này làm được là tui thấy truyền thông marketing mạng xã hội cũng phát ò ó o liên tục, vì cái việc có thể dễ nhưng khi diện kiến một show sản xuất thực, hối thúc, nhiều ban bệ và thay đổi, nhãn hàng lớn, khách hàng đến tận nơi làm việc với các bạn account, quản lý dự án, chỉ vào màn hình nhích qua trái 1 bước, nhích lên 1 pixel, nhích xuống 1 pixel là khó khăn trăm bề rồi đó – chưa nói đây là simulation.

Từ những gì thấy qua các show của nghành quảng cáo,  có nhiều kết quả nhưng các kết quả đó chỉ là tạm chấp nhận, giờ có gì xài đó chứ sao giờ. Còn không thì các agency lớn có quan hệ tốt và budget đủ để vươn ra nước ngoài và thuê mướn một studio nào đó chỉ làm chuyên việc này cho kịp lịch.

Các water fx thường thấy khi làm với agency quảng cáo sẽ là: bia, nước ngọt, yogourt, sữa, kẹo tan chảy, mật ong, chocolate, lâu lâu thấy có nước tinh khiết đa phần là thực phẩm, sau đó thì có như dầu nhớt .. ở Việt Nam thì khó để thấy rượu vì đây là nhãn hàng cấm quảng bá truyền thông.

Đây là một show mà nhãn hàng Vinamilk đã thông qua agency quảng cáo để sản xuất tại studio Platige Image – ở Việt Nam sẽ gọi là production house.

Với video này, các artist đã dùng phần mềm Real Flow, trong show reel của Real Flow vào năm 2012 có shot của Vinamilk.

Từ các inspire này mà sau này vào khoảng 2012, 2013 tui có nhận vài cái brief yêu cầu làm giống tương tự, nhưng nhãn hàng là sữa đặc có đường, tui không nhận vì budget quá thấp – có một đặc điểm thế này trong nghành quảng cáo, các bạn nói chung tui từng gặp, họ hướng ngoại, những studio nội địa thường ít được cấp budget phù hợp so với có yếu tố nước ngoài. Sau đó nghe đồn họ làm với production house của Pháp gì đó, tui không rành. Giống giống cái này, nhưng nhãn khác.

Nói qua về business trong nghành quảng cáo, vấn đề không phải là có làm được hay không, mà là có khả năng đảm bảo thay đổi theo ý khách bất cứ lúc nào, với bất cứ creative brief nào được hay không, một studio làm water fx phải có khả năng có những tool kit sẵn sàng cho mọi trường hợp xấu nhất. 

Nghành điện ảnh cần tốc độ, gấp rút nhưng với quảng cáo thì nhân cái đó giá trị đó cho một trăm lần. Gục ngay trên bàn dựng là có thật.

Ứng Dụng Water FX Trong Real Time VFX – Game Engine

Làm phim thì hoàn toàn bị khống chế về thời gian và khả năng production (tui không nói đến làm game, vì làm phim còn simulation thần sầu thế thì game cần real time – tuổi gì). Hiện nay fluid tương tác và real time được trong game là dùng shader, tức thường animate texture theo trục UV và tạo cảm giác như đang có flow – dòng chảy.

Gần nhất có Unreal Engine 4.26 giới thiệu về nước real time, tuy nhiên chất lượng thì không thể như điện ảnh nhưng đã là cách mạng của next gen. Epic Games công bố trong phiên bản Unreal Engine 5 sẽ thấy có nước thực tế tương tác được, xem tech preview Unreal Engine 5 có nước ở đây – chưa có gì để nói thực tế.

Cùng Tìm Hiểu Về Water FX Qua Các Phim Thế Giới

Tham khảo nước bạn. Large scale water fluid trong phim Hàn Quốc – Tsunami

Tui biết các anh chị em ở Việt Nam thiên về dùng 3DS Max hơn, nên sẵn đây tui cũng giới thiệu, Chaosgroup – Phoenix FD, có cái course của FX Phd ở đây cho anh em nào thích làm nước nôi lênh láng dạng large scale (người dạy không phải người nói tiếng Anh gốc, gọi là Big Scale ?!?!) https://www.fxphd.com/details/611/ (combo 3DS Max, Cebas Thinking Particles, Phoenix FD hiện nay vẫn đóng liên tục các phim điện ảnh, như ở Scanline VFX).

Nếu thích sản phẩm kiểu nhanh gọn hơn thì các bồ có thể xem qua Redefine FX, tui nghĩ với chất lượng này làm animation production ổn, chất lượng chấp nhận và làm nhanh cho giảm kinh phí.

Sự Đóng Góp Của Các Nhà Nghiên Cứu Và Các Studio VFX Lớn Vào Large Scale Water FX Trên Màn Ảnh Rộng

Tính cho đến thời điểm này 2020, water fluid ở mức tiêu dùng “consumer” được biết vẫn dùng CPU là chính, GPU chỉ hỗ trợ như thêm gia vị vì giới hạn của bộ nhớ VRAM (ngay cả với các sản phẩm tạo ra cháy nổ hiệu ứng pyrotechnique cũng thế). Với những gì Nvidia và AI làm được gần đây, chắc chắn sớm thôi sẽ thấy những cú nhảy về tốc độ phát triển water fluid FX simulation do GPU thực hiện ở mức Large Scale. (như việc Nvidia hỗ trợ cho việc phát triển Nano VDB cùng tác giả đã viết ra Open VDB – volumetric data management thay đổi hoàn toàn nghành VFX & animation trên thế giới) 

10 ~ 15 năm về trước, large scale water fluid chỉ là sản phẩm tại các major studios – mô hình enterprise (xí nghiệp), vậy mà công nghệ đến tới tay người dùng dạng home user – (đang nói mấy ông artist, tech art đấy) là điều không tưởng. Ngày nay, có thể làm được large scale chỉ với một máy tính.

Video dưới đây là phim hoạt hình 100% CGI do Sony Imageworks phát triển, một sản phẩm ứng dụng large scale water fx ngay trên màn ảnh rộng vào năm 2007 lúc mà các hệ thống máy tính còn rất nghèo nàn so với hiện nay. (Cũng chính cái phim này làm cho các anh em làm water FX toàn thế giới hiện nay đều rất quan tâm tới làm sao làm được curl mesh để tạo ra cái sóng surf này)

Titanic – James Cameron – Digital Domain

Các bạn chắc hẳn còn nhớ phim Titanic, thời điểm này để làm cái phim mà đạo diễn James Cameron (sau này làm phim Avatar) đã dựng lên một cái công ty VFX – Digital Domain cho đến bây giờ còn tồn tại, chỉ là đạo diễn James Cameron thích làm đạo diễn chứ không thích quản trị doanh nghiệp, tìm kiếm khách hàng cho Digital Domain nên ông đã bán nó đi sau này. 

Major Studio VFX Digital Domain (nay thuộc sỡ hũu của tập đoàn Trung Quốc) đã làm phim Titanic từ ngày đầu tiên, và không có công nghệ máy tính nào làm large scale fluid tại thời gian đó, tất cả là khâu hậu kỳ compositing với một cái bể nước khổng lồ – gọi là hiệu ứng đặc biệt Special FX – khác với kỹ xảo đồ hoạ máy tính (VFX). Phim này làm tốn tiền còn hơn làm ra cái tàu Titanic. Lúc này là đầu thập niên 2000.

Di Chuyển Bề Mặt Nước Bằng CGI – Water Surface

Các công ty làm phim của Hollywood, liên tục tìm kiếm giải pháp làm large scale fluid. Việc phát triển ra những biến thể đầu tiên khoảng năm 1998, Rhythm & Hues với các công cụ nội bộ, đã lần đầu tiên dùng máy tính có thể di chuyển được bề mặt của nước. 

Người đứng đằng sau các dự án nước ở R&H là Jerry Tessendorf – trưởng ban nghiên cứu công nghệ và phát triển các phần mềm tạo hiệu ứng simulation. Phần mềm simulation water fx do ông viết cùng 3 người nữa đã đạt thành tựu trọn đời về khoa học kỹ thuật trong điện ảnh năm 2008 (Technical Achievement Award from the Academy of Motion Picture Arts and Sciences). Chính các sản phẩm này được mệnh danh là “game changer” tạo ra hiệu ứng nước cho kỹ xảo điện ảnh. Thú vị là nhờ có internet vẫn còn một tí tài liệu, tui đọc đã lâu nay tìm lại chia sẻ cho các bồ. https://newsstand.clemson.edu/jerry-tessendorf-water-simulation-software-has-major-impact-on-film-industry/ 

Jerry Tessendorf có bài talk ở TED Talk chia sẻ về sự kết nối rất mạnh mẽ giữa nghệ thuật và công nghệ, hoàn toàn thay đổi cục diện của các sản phẩm trên màn bạc, họ đã tạo ra sự thay đổi của dòng chảy ngay bên trong một cái domain (nước luôn xử lý bên trong một thể tích trong các phần mềm simulation water fx), đây là những ứng dụng rất đắt đỏ và rất cao cấp tại thời điểm công bố, và những sản phẩm phim điện ảnh do R&H thực hiện đã ứng dụng từ trước đó rất nhiều năm. 

Công cuộc phát triển nghiên cứu đầy thú vị về công nghệ làm đồ hoạ máy tính  – tạo ra hiệu ứng nước thuyết phục Believable trên màn ảnh water fx cùng xảy ra đồng thời từ đầu năm 2000 của các studio hàng đầu như ILM, Disney, Pixar, Double Negative, Sony Picture Imageworks, Rhythm & Hues .. tất cả sản phẩm nội bộ này đều thành công trong dự án phim của nó.

Năm 1989 có cái phim Abyss, về câu chuyện thì tui không còn nhớ nữa, năm 1994 tầm đó, tui còn nhỏ – ba tui là dân multimedia chuyên nghiệp – ông sỡ hữu những bộ âm thanh chuyên nghiệp và những thiết bị phát VHS đỉnh cao tại thời điểm này (đi hàng tàu, hàng nội địa về Việt Nam) cũng như sưu tập và buôn bán, tui được ké coi phim hay vì do muốn nghe mấy cái của nợ multimedia đó nó chất lượng thế nào thì phải có phim dữ dội coi, có âm thanh stereo thần sấm. 

Cái phim này hoàn toàn là đặt vào môi trường dưới biển sâu, có con ngoài hành tinh alien kiểu bề mặt nước chuyển động. Nó tương tác, có reflection (hồi này mà có phản chiếu là máy chạy xệ luôn nhé, vì đó gọi là path tracing rendering – mà cái này có refraction nữa mới kinh dị ở cái thời đại này), và được hậu kỳ vào môi trường live action do Industrial Light & Magic thực hiện, cái này không phải large scale water FX nhưng tui vẫn muốn đưa ra vì nhân việc đang nói có sự tiến triển của nước và bề mặt surface (tức sau này là displacement map cùng các vector map).

Scanline VFX Và Flowline

2004, lần đầu tiên Flowline, công cụ chuyên làm nước của Scanline VFX đã thực sự tương tác được giữa vật thể và nước. Được phát triển và viết bởi một team, nhưng người đứng đầu là Stephan Trojansky, nay là chủ tịch của Scanline VFX, một công ty có Head Quarter ở Đức nhưng đạt rất nhiều thành tựu với điện ảnh Hollywood và là một công ty toàn cầu về VFX & Animation.

Nhân tiện cũng phải nói cho các bồ hiểu. Cái gì mà về technical làm ra ở Đức, cái đó xịn (người Đức và người Nhật có cùng một tư duy về R&D, học tập, sản xuất), ngắn gọn vậy cho các bồ biết. Nhưng về Hollywood thì cần người Đức phải nhẹ nhàng và phóng khoán hơn tí mới thích ứng được.

Năm 2006, công cụ Realflow làm một cú giật mình, hơn 80+ shot phim làm bằng nước trong hình dạng của phim The Guardian. Realflow dùng công nghệ Particle Based SPH mode. Công cụ Realflow này giờ đang tập trung phát triển không chỉ water FX mà còn có các thứ fluid simulation khác như granular và rất tập trung vào các người dùng Cinema 4D, chắc sắp tới sát nhập vào Maxon như Red Shift render luôn quá. Điều đó cũng tốt, có nguồn lực phát triển.

Dấu Tích Toán Học Và Vật Lý

Các công thức về water fluid từ những thập niên 1950 đã có, rồi biểu thức Navier Stokes rất nổi tiếng, dễ thấy, dễ nhìn nhưng chuyển qua C++ cơ bản là khoai. Siêu khó. Đó lời nói của Stephan Trojansky – vai trò trưởng ban nghiên cứu làm ra cái Flowline.  Chưa kể lúc này các hệ máy chưa có 64 bit. Simulation cả tháng là bình thường, việc phân chia distribution là cũng một ý tưởng mới cách đây 10 năm, chứ từ trước là không có luôn.

Tui có giải thích nhẹ về Navier Stokes làm fluid simulation cũng như ứng dụng không chỉ vào điện ảnh qua liên kết ở đây: https://lamphimquangcao.tv/ung-dung-cua-fluid-simulation-cfd/

Năm 2007, lần đâu tiên ILM trình bày công nghệ làm ra water FX large scale chạy nền Physbam (là sản phẩm nghiên cứu từ trường đại học Stanford, các bồ có thể coi lịch sử Physbam ở đây)  có hỗ trợ “art direction” cho phim Evan Almighty, nghành làm phim với hiệu ứng water fluid FX large scale thay đổi từ đây.

Nói về large scale, thường các producer sản xuất phim hiện tại trong nước ta, khi làm phim lại ít biết chi tiết được một việc, đó là để có thể hiện thực được các show có sử dụng water fluid large scale hoành tráng thông thường đều có sự kết hợp của các trường đại học nghiên cứu rất dữ dội để tiết kiệm tiền bạc, thời gian đầu tư vào làm một phim chứ không chỉ thông qua studio thực hiện FX chỉ biết dùng công cụ hoặc đối tác bán công cụ xong phủi mông bỏ đi. 

Hoặc cũng như ban tuyển dụng Human Resources mà tui không may mắn gặp phải, là các bạn nhân sự cũng không biết là công việc của một FX artist là làm cái khỉ gì, ưu và nhược cần bổ sung hay tiết giảm ra sao. Tui cũng chưa bao giờ gặp trường hợp không biết gì về nó mà đi bán.

Nói về việc phát triển CG Fluid Water FX nhưng không có nghĩa là các hiệu ứng in-camera thực tế, tức đạo cụ bối cảnh ghi nhận thực tế vào camera là không cần thiết. Với phim điện ảnh bất cứ gì có sẵn ghi nhận thực tế vẫn đem lại sự trung thực thuyết phục về nội dung và khán giả vẫn tin hơn. Phân đoạn ‘The Hobbit: The Desolation of Smaug’ cảnh các chú lùn thoát qua cái hang bằng thùng rượu rất nổi tiếng, được dựng bằng hiệu ứng đặc biệt, bối cảnh sau đó mới thêm CGI là lớp tạo lên trên vào các footage đã có sẵn.

Nghiên Cứu Làm Phim Của Korea Về Water Simulation

Trên thế giới không ít những công trình nhằm tạo ra một phần mềm simulation được water FX hiệu quả cho phim, ít tốn dung lượng ổ cứng, đẩy nhanh thời gian simulation và thời gian xây dựng được các lớp mesh bề mặt, nói làm cho phim trong sản xuất ở đây cũng có thể ngầm hiểu là làm photo real. 

FX Gear của Hàn Quốc, là một công ty, cách đây 10 năm đã có những tiến bộ vượt bậc, tự tạo ra fluid smulation tên là FluX, được các công ty VFX hàng đầu xứ sở Kim Chi như Macrograph sử dụng, có dùng để tạo hiệu ứng water FX trong phim Trung Quốc khá nhiều.

Dưới đây là một demo còn để trên Youtube 2010. Hiện nay có vẻ như FX Gear đã ngừng việc phát triển water simulation. Đây là các mảng quá khó, ít khách hàng, khó đem lại doanh thu sống còn và phát triển doanh nghiệp.

Từ những năm 2014, FluX của FXGear đã thật sự thay đổi rất nhiều, tạo ra được bong bóng, bọt, sóng biển rất rõ ràng. Liên kết xem video năm 2014 về FluX water simulation.

Thời Đại Của Water FX Trong Điện Ảnh Phát Triển Rực Rỡ

Có thể nói việc các studio cùng nhau phát triển các công nghệ tạo hiệu ứng nước, mặc dù khác nhau về mục tiêu sử dụng và phục vụ trong môi trường kinh doanh riêng của studio nhưng dấu ấn về công nghệ vẫn luôn được đem trình diễn tại hội chợ khoa học hay công nghệ điện ảnh thường niên. Kết hợp việc các bộ phim ứng dụng công nghệ tạo hiệu ứng nước càng làm các đạo diễn hăng hái muốn có những siêu phẩm để đời và cảm thấy hoan hỷ cho việc không bị giới hạn về trí tưởng tượng với hiệu ứng nước nữa. 

Đạo diễn James Cameron đã thực hiện bộ phim ngốn nhiều tiền của nhất thời điểm này, hoàn toàn bằng công nghệ 3-D Stereo – đeo kính 3D trong rạp, phim Avatar. Kết hợp với studio Weta Digital của vị đạo diễn Peter Jackson để dùng Naiad vào công nghệ mô phỏng hiệu ứng nước đầy ngoạn mục trong phim.

Để làm ra hiệu ứng nước water FX trong phim Avatar, Weta Digital đã dùng Naiad, một chương trình tạo được large scale water fx toàn bộ bằng node base.

Naiad được phát triển bởi tiến sỹ Dr. Robert Bridson https://www.cs.ubc.ca/~rbridson/, nổi tiếng với cuốn sách về Fluid Simulation cho máy tính, một cuốn sách mà rất nhiều sinh viên ngày nay học công nghệ thông tin coi, làm theo, mỗi lần làm note trên Youtube dài cả tiếng đồng hồ chưa hết.
Link cuốn sách: https://amzn.to/2SAwFxU

Naid phần mềm fluid water FX dùng giải pháp FLIP (Fluid-Implicit-Particle) sau này trở thành một phần của Autodesk Maya, một trong hai founder của nó là Marcus Nordenstam trở thành người đứng đầu phát triển sản phẩm. Từ đó Naiad trở thành Bifrost một phần mềm nằm bên trong Maya có khả năng thực hiện các thao tác procedural qua visual programming node graph, thực hiện được các simulation cả khí và nước, nhưng thế mạnh về nước đã mai một ít nhiều mà thay vào đó là Autodesk dồn lực biến bifrost cạnh tranh về tốc độ, giao diện người dùng, chức năng với phần mềm Houdini của hãng Side FX.

Flowline phần mềm tạo large scale water fx, sản phẩm inhouse được sáng chế ra từ zero của Scanline VFX nhận giải thưởng hàn lâm về phát triển công nghệ. Giúp hãng này trở thành một cái tên rất mạnh trong thị trường thực hiện VFX toàn cầu. Hãng chinh phục mọi hiệu ứng về nước nôi ẩm ướt tới destruction. http://www.flowlines.info/

Kiểu phần mềm này thì chắc không có phương án cho home user đụng vào. Thêm các hiệu ứng số lượng nước khổng lồ ở đây. Hay thời điểm Tsunami ở Nhật Bản thì hàng loạt các phim như The Impossible, Scanline VFX cũng đã đoạt giải thành tựu BAFTA với phim của đạo diễn Clint Eastwood Here After với large scale water FX . Hoặc không cần đến thảm hoạ, bộ phim tui thích nhất là The Wolf Of Wall Street, nó cho tui nhiều sức sống trong quá trình làm ăn giao thương, cùng xem vượt bão giữa biển khơi.

Câu Chuyện Phát Triển Phim Bom Tấn Iconic Về Large Scale Water FX – Phim Poseidon

Phim này kể về một vụ tsunami xảy ra ngay trên biển, vô tình chuyến thuyền du lịch dạng cruiser đang trên hành trình đi qua khu vực và gặp nạn. Các khách hạng sang cùng cán bộ của tàu chứng kiến thảm cảnh tàu lật và chìm, hành trình của đoàn diễn viên chính trong phim tìm cách đi xuống tầng thấp nhất của con tàu nhằm thoát lên trên vì lúc này tàu đã ngữa bụng. Quá trình này sự tham gia của hiệu ứng nước rất mật thiết và liên tục. Một bộ phim được làm lại từ tác phẩm Poseidon Adventure trước đây và từ câu chuyện được cho là có thật của chuyến tàu cùng tên. Phim này ban đầu còn định đặt tên là RMS Atlantis, nhưng đã bị bỏ năm 1971.

Lúc thời điểm phim Poseidon làm phim. Real Flow (một công cụ đã được phát triển từ thập niên 90) là công cụ dùng để phát triển hiệu ứng water fx trong phim Poseidon, thì trường đại học MIT của Mỹ đã phải kết hợp với phía production phim CIS Hollywood để chỉnh sửa source code của Real Flow nhanh, nhẹ hơn, sử dụng chỉ bề mặt mà tính toán cho cả volume. Còn phía ILM thì kết hợp với đại học Standford để có bộ xử lý fluid riêng biệt dựa trên hệ source code Physbam.

Nguồn về ILM: https://www.fxguide.com/fxfeatured/wipe_out_poseidon_fluid_simulations/

Nguồn thêm về Physbam và Standford: https://www.awn.com/vfxworld/poseidon-making-big-cg-splash

Hoạt cảnh sử dụng hiệu ứng water FX large scale của phim Poseidon.

Về nguồn của MIT hiện tại tui không tìm ra (hoặc tui nhầm), nhưng tui vẫn nhớ tài liệu đọc được gọi là project Neptune. Project này có sự kết hợp với Fusion CSI – founder là chuyên gia về fluid, một huyền thoại bảo vệ tượng đài Real Flow giữa thời kỳ kỹ nghệ water fluid không ngừng tăng: Mark Stasiuk – hồi trẻ người ta gọi ông là Tiến Sỹ Thảm Hoạ – Dr. Disaster. 

Bản thân chính Fusion CSI là phía tiếp cận được code của Real Flow chỉnh sửa rất nhiều trực tiếp vào phần lõi nên mới có Real Flow thương mại, nổi tiếng, đoạt giải công nghệ của viện hàn lâm điện ảnh trao tặng. Fusion CIS đã được thuê bởi CIS Hollywood để hiện thực phần fluid trong phim Poseidon mà hiện nay các behind the scene của Real Flow tìm rất hiếm trên internet cũng như dấu vết của nó. Đa phần thấy ILM là chính.

Nguồn về Fusion CSI với phim Poseidon thì dễ kiếm. Link đây: https://ellc.tistory.com/archive/20070902

Có 3 giây play blast Real Flow dùng trong phim, các vị coi đỡ. Ahihihi

Câu Chuyện Large Scale Water FX Hoành Tá Tràng 2020 Với Phát Triển Phim Hoạt Hình Bom Tấn Frozen 2 – Disney Pixar

Gần đây nhất thì có show Frozen 2, bom tấn của Pixar, ngay cả tui đi Siggraph 2020 cũng không hề thấy nói gì đến việc có các giáo sư ở trường đại học (BYU) Brigham Young University đã hợp tác giúp Pixar hiện thực được việc làm animation nước dễ hơn. Như tui có nói về việc Frozen 2 làm destruction cái đập nước rất phức tạp tại Siggraph 2020.

Các bồ nên biết một việc, để hiện thực được những phim kiểu như Frozen 2, mỗi 5 năm mới sản xuất xong một phim, mất cũng cả 7 ~ 10 năm để lấy ra kịch bản, kế hoạch và phát triển, các show sẽ chạy theo một schedule liên tục, làm sản xuất ở đơn vị nhỏ nhiều khi không thấy được một cái bức tranh lớn của các cái facility vận hành.

https://youtu.be/KC3alvWpXuo

Như cái cảnh Frozen 2 ở trên. Nhìn là biết sẽ tốn chi phí hơn một ngày ?! 1 tuần ?! 1 năm để simulation và build được cái scene này lên. quá trình “Art direction” liên tục vào thì tiền tấn đổ vô cho chỉnh sửa, thay đổi hiệu chỉnh. Làm phim hoạt hình nhưng chơi photo real, chỉ có Pixar.

Ở Pixar, các công cụ dùng làm VFX thường là Houdini, họ build những bộ tool kit nằm phía bên trên hoặc thay đổi chỉnh luôn phần lõi, Houdini như kiểu con dao đa chức năng, nên các hãng làm phim lớn làm VFX mạnh về phát triển engine, code nguồn, thường rất thích tiếp cận để thay đổi theo qui trình sản xuất. 

Tuy nhiên ngay cả Pixar hay ILM thì triển khai simulation large scale water FX cũng phải ngồi chờ. Thời gian suy ra là chi phí. Mỗi lần thay đổi chỉnh sửa là vài chục nghìn USD được tính vào lịch trình sản xuất. Cứ nhìn cái khả năng diễn ra “art direction” của các shot trong phim hoạt hình điện ảnh Moana thì các bồ cứ thấy tiền tấn cũng mẻ.

https://youtu.be/aWqn1UujN1o

Từ đây, xây dựng một quan hệ bắc cầu rất rõ rệt. Giữa các nhà nghiên cứu chuyên nghiệp, học thuật. Việc trong phim hoạt hình điện ảnh Frozen 2 đã phát sinh ra việc liên hệ các giáo sư khoa công nghệ thông tin về đồ hoạ máy tính ở BYU nhằm giúp tạo ra một vài công nghệ nhỏ cải thiện hoàn toàn quá trình tạo lập large scale water fx, giúp quá trình art direction có thể thực hiện mà không phải cứ mỗi lần chỉnh sửa, ra hiệu thay đổi một cái là mất 1 tẹo tiền vào trong một cái sequence nào đó. 

Công nghệ này được nghiên cứu và gọi tên là “fluid carving”, đăng tại Siggraph 2019.

Tức là để tạo ra được sự thay đổi bề mặt bao gồm việc thay đổi kích thước của fluid mà không cần sim lại trên cùng kết quả đã có. như tui có làm một cái các vị thấy ở đây, mỗi lần tui đổi cái kích thước cái con lạch này là phải simulation từ đầu. 

Ví dụ như cách water simulation của tui làm theo kiểu production nên nó còn có cả pre-roll tức không phải tui bay vô simulation luôn, mà tui cho nó chạy ổn định data rồi mới bắt đầu simulation phần lõi water fluid lên đó, từ đó tui mới simulation cái lớp water mà đang thấy vào. Riêng cái việc này 3 lần, tui đổi kích thước con lạch thì cứ ngần đó việc mà tính. Nói vậy để hiểu cái cách fluid carving ở trên là cứu tinh về mặt dữ liệu, thời gian, kinh phí rất lớn.

https://youtu.be/qWpO6PEYiWY

Đây là nội dung gốc về fluid carving được đăng trên trang nghiên cứu của trường đại học Brigham Young University cũng như paper của đề tài này đăng trên cổng thông tin khoa học Science Daily, để các bạn dễ hình dung:

[quote]
This is achieved through a process called “fluid carving.” An example of this occurring on a static dimensional image is when one changes the size of the image without losing relevant information or distorting the picture. This is done by taking out pixels that are deemed by a mathematical function to be unnecessary to the overall image.

Now, with their new method, the team at BYU can edit a 4-dimensional video, which is a 3-dimensional image spread out over time, in the same way.

“With our method, the animator can simply make it smaller and move on,” Egbert said of their research which they recently presented at the ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Australia.[/quote]

Để tiết kiệm được mớ thời gian và chi phí đó thì cái phương án và công nghệ này mất cả năm để tìm ra trong quá trình nghiên cứu và đưa nó thành thực tiễn. Cái khó khăn nhất trong quá trình hiện thực này là làm sao đục lỗ được toàn bộ cái khối 4 chiều này mà vẫn giữ nguyên cái phần di chuyển.

Đây là đội hình của nhóm phát triển: Đại Học BYU (Brigham Young University) khoa học máy tính do giáo sư Seth Holladay và Bryan Morse, cùng sự tham gia của các nghiên cứu sinh Sean Flynn.

Về VIệc Kinh Doanh Facilities VFX Làm Water FX Large Scale

Về các cơ sở VFX & Animation hiện đại, ngày nay người ta đã chuyển lên cloud service dùng Amazon là chủ đạo, sau đó có Google và một số các dịch vụ khác. Những cái này nói là hiện đại nhưng đã xảy ra 10 năm. 

Water FX Large Scale là thứ rất tốn kém dữ liệu, yêu cầu data rất nhiều lớp, các volumetric data tốn kém đến mức các studio chuyên về water fx có chừng 2 3 người thì về máy móc đã gấp trăm lần đầu tư. Đặc biệt là lưu trữ dữ liệu và luân chuyển khối dữ liệu đó. Như Pixomodo làm Midway, nếu coi kỹ trong phim của họ chỉ có mỗi một cục fluid data đem qua lại xào nấu vì khi build nó ra rất nhiều Tetrabyte và phải vận chuyển qua lại các studio nhiều nơi trên thế giới. (Bao nhiêu Tetrabyte thì các bồ coi interview về midway, giờ tui quên con số, 50 hay sao đó)

Sử dụng toàn bộ studio là workstation sẽ rất tốn điện, tốn tài nguyên duy trì, quản trị IT, chi phí này bao gồm cả an ninh như ransomeware hiện nay hoành hành thì rất khủng, nên thường các công việc nhẹ sẽ dùng Thin Client (headless machine). Một giải pháp phù hợp hơn cho đầu tư số nhiều.

Việc một máy khách không phải workstation chỉ là dạng thin client xong truy cập lên đám mây ở đó các VPS là dạng GPU chạy chủ đạo Quadro phân bổ nguồn lực, một con Quadro có thể cung cấp nguồn lực cho 4 5 máy đóng vai trò như work station đủ để làm các công tác đầy đủ của pipeline VFX & Animation như modeling, texturing, look dev lighting. Ví dụ như dòng máy chủ HPE PROLIANT DL380 GEN10 kết hợp Nvidia RTX Server. 

Như cái sơ đồ sau đây sẽ cho thấy việc các major studios cũng như các studio đang trong hệ sinh thái này rất phát triển như thế nào

 

Như vậy có thể thấy việc vận hành một studio VFX & Animation hiện đại ngày nay, để có thể thật sự chuyển giao được các file mạnh mẽ như 10 bit trở lên, dung lượng lớn, truyền tải qua mạng internet, qua các đối tác lớn, ngay cả trong nước, thì việc hiện nay dùng FTP hay intranet ở Việt Nam đang dùng là rất cổ đại, hoặc chỉ dùng một vài phần mềm chuyển giao file kiểu du kích, như Aspera, Net App chỉ là một phần của sự việc. Coi như giải quyết được đâu thì làm đó, kinh doanh là chính.

Chi phí bí ẩn liên tục dồn gánh nặng mà thường studio nhỏ ít khi tính nên bị động, ví dụ như chi phí bill tiền điện của workstation nào chạy trên 1000W mỗi năm cho 1 cái máy cũng tầm hơn 12tr, kế tiếp là chi phí quản trị dữ liệu an ninh bảo mật, nhìn vậy chứ không phải chỉ diệt virus, mà những file project bị hỏng, cần backup theo version, các loại file bị duplicate cũng tính vào chi phí của dung lượng chứa, làm cho phải tăng và phát sinh. Ngày nay thì ransomeware là một món ăn không thể thiếu cho mọi studio mà theo tui biết các anh em kiến trúc bị nhiều, có studio diễn hoạ kiến trúc tui quen từng bị phải nộp tiền để lấy lại dữ liệu, tức loại dữ liệu này chỉ có trên máy và tại local, không có phiên bản backup archive theo hệ thống. 

Rồi còn chưa nói các chi phí phát sinh do không có một quy trình rất rõ ràng để duyệt file, để thực sự quản lý được dữ liệu. 

Cuộc chơi của một studio VFX & Animation khi lên tới trên 10 người là cuộc chiến về quản lý dữ liệu và tiết kiệm phần cứng cũng như tối đa hoá băng thông, tối thiểu latency hạ tầng mạng (Ôi ! Tui nghĩ đến còn nhức đầu, nhớ có bữa tui với ông IT ngồi cầm sợi dây để tạm cho copy dữ liệu qua rồi sau đó chuyển network qua sand box trong lúc các artist không ngừng production liên tục cho đơn hàng phải giao nhanh, founder của Rainstorm Film xắn quần mà làm IT chết cha luôn.)

Rồi, thì là việc kinh doanh mà, nếu những CEO hay Project Leader không thể cung cấp được nguồn lực, tài chính, nhân lực để thật sự giải quyết các nút thắt cổ chai này, sớm hay muộn cũng sẽ thất vọng với những gì đã đầu tư sau nhiều năm tháng hay những rũi ro mà cuối cùng tính ra tiền được hết, ăn vào lợi nhuận, ăn vào xương máu của lòng tự hào và niềm đam mê VFX & Animation.

Những gì mà ở Việt Nam tui đang chứng kiến (bỏ qua nhiều chỗ tui thấy dùng còn chưa được file storage mà dùng cái cục NAS nhỏ để lưu dữ liệu, thì ngay cả việc dùng SAN đã là xa xỉ)

Ở Rainstorm Film là công ty của tui, mặc dù cũng cố gắng thoát thân. Ứng dụng tí tí về file storage, tui đã tự hào rất nhiều lần với khách của tui là nếu khách nào lên lấy dữ liệu từ 2006 tui vẫn có để cung cấp. Dĩ nhiên tui tính phí nhưng nói vậy để hiểu tui phải có cách không chỉ backup dữ liệu mà còn phải archive và truy xuất được bằng metadata chứ không thể ngồi coi cái ổ cứng nào chứa. Làm vậy mà còn bị người ta gọi là ve chai đó các bạn. So với thế giới thì mình chỉ là bạc đạn cao su phế thải thật.

Cái này mình đi trễ 10 năm không nói, nhưng thuật ngữ nó gọi là On Premise vs Cloud Service.  

Bản Quyền Phần Mềm Làm Large Scale Water FX

Giờ nói vụ bản quyền phần mềm. Vì như Maya là đang có fluid sẵn, khá xịn xò và làm large scale rất dễ dàng, chính là Bifrost. Ngặt nỗi Maya Indie hiện nay chưa có ở Việt Nam. Giá của 3DS Max và Maya cũng đang quá cao so với cả doanh nghiệp có khả năng tìm được doanh thu – một project nhận làm show production quảng cáo cho agency hiện nay, phía production house nhận được trung bình dao động từ 150tr ~ 400tr cho mọi thứ, phía agency quảng cáo và các loại lớp lang quản lý, creative planing dồn lên thì tổng chi phí sẽ tầm 1 tỷ mấy  ~ 2 tỷ cho tổng gói thầu. (Doanh thu trước thuế nhé, đừng tưởng sau thuế margin mà ham, không có dễ ăn của “quại” đâu !!)

Và nếu tổng chi phí này tăng cao cho một hợp đồng, có nghĩa là rất nhiều thứ khoai (kể cả củ cải) hơn trong đó cùng thời gian sản xuất ngắn hơn rất nhiều (hối hả), người ta gọi là chạy deadline (vì doanh thu KPI và tồn tại, việc ráng nhận là bình thường của các agency quảng cáo cũng như production house).

Và tổng chi phí hiện thực budget đó là tất cả mọi thứ chứ không phải bỏ túi là lợi nhuận (bởi vậy agency quảng cáo không có sống bằng production mà họ sống bằng creative và planning – không có nghề nào nhàn hơn nghề nào đâu, đừng tưởng bở).

Và còn rất nhiều production house họ làm khác nữa gọi là giá rẽ – cuộc đua báo giá rẽ này tranh giành tìm kiếm hợp đồng bất chấp chất lượng và người ta gọi là “race to the bottom”. Khi đã quá rẽ thì sớm đóng cửa công ty, xã toàn bộ nhân lực và mỗi người ra làm một công ty mới, cùng nhau lặp lại qui luật, không ai còn quan tâm nghiên cứu R&D, phát triển chất lượng, tạo ra các sản phẩm ấn tượng ngoài việc chạy theo hợp đồng là đa số.

Như trường hợp Autodesk giá cao mà đến cả các artist hay môi trường Hollywood còn than vãn (rant), vậy mà cùng mức giá đó áp dụng cho Việt Nam. Cộng vào chi phí sản xuất dự án thì việc không thể nhận hợp đồng là 99%, 1% là khách hàng nhầm doanh nghiệp.

Cũng vì tính chất của job agency quảng cáo là nhanh, tốc độ tốc độ, sửa sửa sửa, nên khi tới với production house, làm large scale water fx là chuyện không tưởng. Chi phí sơ bộ một cú visual development, simulation cũng bay trăm triệu chưa tới 5 ngày – giá trung bình tầm USD 650$ ~ USD 1270$ cho mỗi giây, một cái TVC 30 giây không dùng toàn bộ large scale water fx, nó chỉ có 10 giây nhưng trong đó nó cần phải revision change, design change, brief change, tính ra chi phí các change thì còn quá cha cái kinh phí toàn TVC.

(Tui từng được báo $4000 USD/giây cho các loại sữa và chocolate làm trong 3 ~ 5 ngày – chưa báo giá revision change).

Chưa kể đầu tư một cú facility khổng lồ phục vụ large scale, cần tiền nhiều tỷ, mỗi 2 năm 3 năm thay một lần còn bị gọi là đồ “rác rưỡi ve chai công nghệ” rồi cuối cùng để “race to bottom” thì không xong rồi.

Mà làm tới bến thì budget không cho phép (tui nghĩ, chắc làm vì đam mê thì ok, bao luôn khách hàng), vì thực ra nếu budget cho phép các con số tài chính tui nói ở trên đã thay đổi từ rất lâu rồi. Việc có được margin lãi hay không là do sự hay ho thú vị của các producer, kết hợp account và ban BOD, người ta gọi là tài năng.

Kế riêng: tui còn gặp trường hợp tế nhị. Tui vẫn còn các nội dung email đang ngồi dùng Blender mà phía bên đại diện cho Autodesk – 1 công ty thứ 3, gửi tui cái email hăm doạ báo công an tui vì vi phạm bản quyền của Autodesk. Một monopoly trong nghành đồ hoạ làm phim, làm kiến trúc ở Việt Nam ?!!? Vầy kêu trường đại học mua bản quyền chắc chạy hết, lấy gì nghiên cứu mà phát triển VFX & Animation ở đây.

Cơ Bản Về Một Setup Water FX – Large Scale

Ở đây, tui bày các bồ nhanh về kiểu như cái table of content của việt setup water fx chứ không đi vào chi tiết. Tui dùng ngôn ngữ Houdini để thuật lại, vì đó là cái tui tạm rành nhất hiện nay. Houdini dùng PIC/Flip tức là chia nhỏ các nhóm particle ra xử lý, dùng ít step solving hơn (simulation nhanh) khi so với các phần mềm dùng giải thuật SPH smoothed particle hydrodyanmic, các loại SPH sẽ dùng rất nhiều step để tính cho dù việc đơn giản, kết quả sẽ rất thực nhưng minimum là đã chạy nhiều step.

Điều này cũng làm cho các bồ theo kiểu tôn sùng tool sẽ làm loạn lên bảo ngay là SPH chậm, nhưng thực tế không phải thế, khi xử lý một vật thể di chuyển qua nhanh, như kiểu ngư lôi, thì lúc này SPH chính là một giải thuật tuyệt vời, nó rất nhanh và xử lý rất êm, FLIP với những thứ quá nhanh như vậy sẽ trở nên chậm và không còn chuẩn nữa. 

Đầu tiên hết các bồ phải hiểu Water Simulation nhìn chung sẽ là một framework dùng particle được điều khiển bên trong một domain/grid, bản chất của domain này có độ phân giải, nhìn chi tiết và thực hay không do domain này quyết định. Water FX là hiệu ứng tạo ra nước theo ý muốn phục vụ cho việc làm hiệu ứng kỹ xảo VFX cho phim, nên việc áp dụng chặt chẽ và áp lực lên art direction là rất cần thiết cho việc duy mỹ chứ không phải là khoa học vật lý nghiên cứu chính xác về nước. Mặc dù vậy, hiểu tính chất vật lý của nước sẽ giúp rất nhiều cho art direction.

Domain là một cái hệ lưới 3 chiều có độ phân giải lớn nhỏ cho mắt lưới (volumetric grid) chứa các hạt di chuyển bên trong, sẽ quyết định các loại lực dựa theo pháp tuyến vector hướng và khoảng cách, sau đó vì tính chất không nén nên sẽ phản lực tạo ra các đảo chiều pháp tuyến vector và cứ tiếp tục như vậy trong domain, để quản lý được tính chất đó của water fx, domain sẽ liên tục phân chia (partial) thiệt nhỏ để cảm nhận mỗi thay đổi của các hạt. Các bồ giờ cảm nhận nước FX rồi đó.

Bản chất của fluid water FX là không nén incompressible khác với kiểu như gas (khí), nên water fx sẽ có phản lực và có force được tạo ra từ luồng nước (divergence). Tất cả các tạo tác ra nước đều cần một nguồn volumetric (hiện nay đại diện là công nghệ VDB – tiết kiệm bộ nhớ, giúp simulation nước trở nên nhanh hơn, từ nhiều tuần nhiều ngày còn nhiều giờ mà thôi).

Bản chất nguồn volumetric cũng là chứa hạt bên trong, nguồn này có độ phân giải của nó, và cùng suy nghĩ với việc về domain. Để thay đổi hành vi và tạo ra các hiệu ứng được art direction cụ thể, cần solver để xử lý việc này cùng các pop solver.

Cấu trúc của nước qua hình ảnh dễ hiểu trước khi đi vào diễn giải: https://lamphimquangcao.tv/cau-truc-cua-hinh-anh-water-fx-large-scale/

Hành vi của nước thì đa dạng và rất phong phú, có dính lên bề mặt tương tác không (collision stick), có phải là chất nhầy không (viscosity), có tương tác với các đối tượng volumetric khác không (collision). Chủ yếu chính tương tác làm cho nước simulation trở nên đắt đỏ.

Để build water FX có:

1. Build nhân 'fluid core' – hiển thị là particle (particle theo volumetric, có thể tích nên data rất lớn, cái bể to chừng nào, độ phân giải càng lớn thì data càng khủng)
2.  Build particle thành mesh – tức build surface để sau đó có thể tạo shader vật liệu như nước, nham thạch …
3.  Từ các fluid core sẽ build tiếp white water – tức bọt sóng (foam), bong bóng (bubble), và các dạng bụi nước (mist) bay trên cao thoát khỏi bề mặt surface của nước.

Ngoài ra cũng phân loại các bề mặt như bề mặt biển mênh mông. Như một lớp displacement nhưng có thể tạo ra tương tác.

Tốn kém nhất của Water Fluid cho đến thời điểm này là thời gian và dung lượng đĩa. Để nhìn thấy một hiệu ứng nhìn cho được, sơ sơ cũng mất trăm Gigabyte chỉ để cache. 

Water FX rất đa dạng về cách dùng và data cũng rất phức tạp, cần nhiều tool trong quá trình tạo tác và ứng dụng:

1.  Khủng long chồm dưới nước lên (phim Jurrasic World)
2.  Thuyền chiến trong bão (Grey Hound)
3. Các con tàu trong phim cướp biển Carribean hỗn chiến giữa một mắt bão ngay tâm nước
4. Các trận đại hồng thuỷ tàn phá hoàn toàn thành phố trong các phim The Impossible, Tshunami, Hear After, Godzilla. ..

[box bg_color=”#d9d4c5″]Có một đặc tính rất quan trọng của Water FX làm cho nó nổi bật về CHẬM trong giới simulation, đó là SCALE. Tất cả fluid water FX đều dùng tỉ lệ thật để thực hiện việc simulation. Tức nếu con tàu dài 5 mét sẽ tác động hoàn toàn khác với con tàu dài 50 mét, nó ảnh hưởng cả về vận tốc và sự hiển thị ngay trên data. Như vậy tạm hiểu cái gì càng to thì thời gian simulation càng lâu, data càng khổng lồ.

Đúng vậy, các solver trên toàn thế giới dùng đơn vị đo lường mét để tính. May phước, nó dùng inch với feet là convert thấy ngựa.

[/box]

Chính vì điều đó nên không biết bao nhiêu công trình nghiên cứu dồn dập đổ lên water FX hòng nhằm giảm thời gian từ đủ thứ chứ không chỉ riêng gì solver. Ví dụ như làm cho data source đầu vào mỏng hơn mà vẫn ra chính xác cũng là một cách xử lý. 

Thường các major Studios khi có kết quả từ fluid, họ sẽ làm nhìn trick và cheat lên data đã có để sử dụng được theo ý art direction chứ không phải mỗi cái mỗi simulation lại, các thao tác này đa phần ứng dụng procedural để tạo ra các tool data manipulation – cái này thuật ngữ gọi là post manipulation. 

Về Việc Học Water FX Trong Houdini

Houdini được thiết kế như một bộ tổng hợp các công cụ, và có khả năng cho phép tạo ra các thành phần mở rộng từ các công cụ gốc hoặc tổng hợp các công cụ thành một bộ mới. Thường thuật ngữ là tool kit, set of tool kit, hay Houdini thường build ra một file tên là HDA để mô tả set of tool kit. HDA là cách mà Houdini sẽ giao tiếp với các phần mềm khác, phương pháp này gọi là conduit. (Coi thêm Houdin Engine ở đây).

Vì điều này mà những người học Houdini để làm công cụ physical simulation thường sẽ khó có thể master mọi thứ trong Houdini, họ sẽ thường đi theo một vài con đường đã chọn, ví dụ hướng CFX – character effects, hướng Water FX – chuyên trị về nước, hướng Destruction – chuyên trị về RBD, Pyro, hướng Pyrotechnique – chuyên về cháy nổ … 

Con đường theo Water FX là một hành trình, nhiều gian lao nhưng so với thời điểm hiện tại thì cũng lắm dễ dàng rồi so với những gì trước đây – dĩ nhiên Houdini là một công cụ đã giúp tạo ra Water FX là dễ hơn nhiều so với các công cụ khác, nhưng không có nghĩa là nó sẽ dễ như dùng Blender tạo ra một cái donut.

Bản thân Water FX có rất nhiều layer cần được tìm hiểu và thực hành để thật sự am tường (theo Hristo Velev - CEO của Bottle Ship VFX):

• Geometry cho phần Ocean
• Ocean với rất nhiều thứ để học, đây là một bộ tool kit phát triển rất mạnh vào H16.
• Geometry SOP cho phần các đối tượng đầu vào
• Các Emitter và Collider
• Xử lý Flip simulation
• Xử lý Mesh volume – đây là cả một nghệ thuật, khác nhau trên mỗi dự án và mỗi đề bài
• Cao cấp hơn thì xử lý mesh đã simulation để hiệu chỉnh lên các mesh không có simulation – ví dụ như blend phần đã simulation vào mặt biển không có simulation
• Xử lý Simulation cấp 2 với phần bọt sóng
• Xử lý các hiệu ứng particle cho bụi nước 

Về mức trừu tượng (abstract) thì cần rất nhiều thực hành cả về sự giàn dựng art direction kết hợp technical và am tường những gì đã từng xảy ra, từng nghiên cứu trước đây (nhào vô chơi đồ hiện đại mà không biết hồi xưa nó thế nào, rồi học các tư liệu xung quanh kiến tạo nên công nghệ lõi, nếu không biết thế thì học rất lâu mới thật sự dùng được) chứ không chỉ đơn giản nói vài ba câu. Vì có thể nói rất nhiều artist không thể chọn water FX để làm con đường generalist. Nhưng học rất vui, rất thích. Như tui thích vậy đó. Càng học càng lên tay.

Về Vấn Đề Nghiên Cứu R&D Phát Triển Ra Tool Về Water FX Ứng Dụng Ở Việt Nam

Cái vụ large scale này hiện nay ở ta cơ bản là có thể có người làm, có người đã tạo ra nhưng quá ít (mà tui sau nhiều tuần ngâm bài này thì tui nghĩ chắc người ta chỉ viết 1 2 cái feature trong đó thôi, không thể gọi là sản phẩm được, code runable thì có thể). 

Vì ứng dụng ít nên ta không có được sự trao đổi và thực hành, điều này cần nhiều người dùng hơn trở thành nhóm, cộng đồng, lúc đó mới có thể đào sâu nghiên cứu và ứng dụng thực tế cho VFX & Animation hỗ trợ vào câu chuyện điện ảnh mà không ngại phải fighting với các khâu Art Direction.

Trở về Việt Nam, nói chuyện tự mình nghiên cứu, tui có câu chuyện nhỏ, kể cho các bạn nghe năm 2013, tui có đi gặp Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, vốn dĩ người thân của tui làm ở trường này cũng tiếng tăm mà người thân hơn nữa của tui thì lại là thạc sỹ ở trường này ra – môn trí tuệ nhân tạo. Coi như tui dựa hơi đi. Nhưng tích cực phải không.

Tui có một số cái đồ liên quan về CGI ứng dụng vào projection và lighting cùng với ứng dụng trong health care mà tui cần nghiên cứu triển khai. Tui cũng rất sẵn lòng đầu tư tài chính (trong khả năng + bạn bè đầu tư) vào cho các nghiên cứu sinh ở đây họ hiện thực cũng là giúp tui qua công cuộc phát triển doanh nghiệp, đem lại công nghệ cho thị trường. Nhưng như tui nói với các bồ đó, cái thị trường hiện nay về đồ hoạ mà hơi phức tạp tí là qui mô nhân lực siêu nhỏ xíu (ít người dùng, ít kinh nghiệm, ít thử thách chia nhỏ rút ngắn thời gian nghiên cứu cần đạt được).

Ở các khoa trong trường đại học người ta có thể có sức mạnh nghiên cứu bền bỉ, đạt nhiều thành tựu cả thế giới công nhận (hiện tại là thực tế luôn của Việt Nam), nhưng cách tui tiếp cận cơ bản là cho nghành giải trí, truyền thông và nó lạ quá, nó trở nên quá sức khó để thật sự thực hiện. Miếng bánh nhỏ, lực đầu tư lại khổng lồ cả về nghiên cứu chứ không chỉ tài chính.  

Nhưng tui nói vậy cho thấy, không phải cứ mở hãng làm phim hoạt hình, VFX & Animation, hay làm tech rồi mua phần mềm về dùng là xong, tới một mức độ cần phát triển và cần tiết kiệm được nguồn lực tài chính, thời gian và tăng được năng suất cho nhân lực. 

Việc gặp người dev ra cái phần mềm, yêu cầu họ technical support, thay đổi chỉnh sửa chức năng gì đó cho phù hợp với công việc sản xuất là tối quan trọng. Vì việc team work cộng tác trong một studio luôn hiện hữu, khác hoàn toàn một artist làm một mình tuỳ tiện, tất cả mọi thứ phải có cái tool để cả studio vận hành, nếu studio này còn liên kết với các studio khác thì càng cần những thứ hỗ trợ như vậy.

Các bồ xem link của MPC nghiên cứu về công nghệ, không phải chỉ toàn water fx, destruction magic mà các công nghệ về quản lý dự án, quản lý dữ liệu, review dữ liệu, nếu đã là các studios khi tăng trưởng mạnh mẽ, nhân lực có thể tạo ra mọi thứ từ các cây cọ nhưng một đám hoang dã tụ họp mà không có kỹ luật, không có qui cách, người ta gọi là không chính quy, chỉ tồn tại được thời gian ngắn và sẽ không tiến hoá. https://www.mpc-rnd.com/

Cái nữa là nhiều khi giải pháp không phải từ cái phần mềm mà ra, mà lại do các đơn vị nghiên cứu – như trường hợp các trường đại học ở đây, ngay tại Việt Nam họ rất giỏi, quan hệ họ rất rộng, nếu tầm nhìn và khối lượng các bồ đưa ra là tương xứng, người giỏi rất đông. Đừng tưởng họ làm giáo sư, tiến sỹ thì họ không biết gì, nhưng do là họ làm lâu họ thấy xa, thấy dài, nhiều cái họ cũng phải im luôn vì không thể hai chân hai xuồng. 

Nên tương lai các bồ làm doanh nghiệp, phát triển kỹ xảo, làm game, nếu gần gũi hơn được với các trường, các bồ nên làm, các trường cũng chính là công nghệ và chính là nguồn nhân lực cho tương lai doanh nghiệp, giấc mơ của các bồ dựng được lên hay không là nhờ nguồn nhân lực hết, con người là quan trọng nhất. Dĩ nhiên là con người có đạo đức kìa.

Tác giả: Vũ Phạm (www.rainstormfilm.com)

[button icon=”fa-twitter-square” url=”https://twitter.com/lamphimquangcao” scheme=”blue” border_color=”#e5d35b” border_width=”2px” size=”small”]Follow Vũ Trên Twitter[/button]

Vũ là nhà sáng lập, điều hành công ty làm phim quảng cáo và 3D hoạt hình Rainstorm Film. Chuyên môn của Vũ lâu năm kinh nghiệm trong lĩnh vực làm đạo diễn, thiết kể sản xuất phim quảng cáo, phim diễn họa kiến trúc giới thiệu dự án bất động sản, hậu kỳ hiệu ứng kỹ xảo, thiết kế.

Hiện Vũ đang hứng thú với các kiểu hiệu ứng VFX Houdini, Real Time VFX và lập trình tương tác và game với Unreal Engine.

Vũ có lập một FB group dành cho các bạn yêu thích Tech Art, VFX, Real Time VFX và nghành phim, nghành game nói chung cùng tham gia giao lưu học hỏi: https://www.facebook.com/groups/YeuFxTD