Với khả năng mô phỏng chân thực nhất sự tác động của ánh sáng lên bề mặt đối tượng trong thế giới thực, tạo vật liệu PBR (Physically Based Rendering) đã trở thành kỹ thuật được các Archviz Artist ưa chuộng.

Để giúp các bạn có thể nhanh chóng nắm vững kỹ thuật này, hôm nay 4pixos sẽ hướng dẫn chi tiết cách tạo vật liệu PBR trong 3Ds max ngay dưới bài viết này nhé. Các bước này vô cùng đơn giản, các bạn mới học diễn hoạ vẫn có thể thực hiện dễ dàng nha.

Trước khi đi vào chi tiết, hãy cùng 4pixos tìm hiểu rõ các bản đồ để tạo vật liệu sau:

• Albedo: là bản đồ màu của vật liệu và còn được gọi là Diffuse và BaseColor. Trong bản đồ này, màu trắng được sử dụng cho các bề mặt kim loại nguyên chất và màu đen cho các bề mặt phi kim.
• Metalness Map: là bản đồ xác định xem một vật liệu có phải là kim loại hay không và phần nào là kim loại. Đồng thời xác định độ sáng bóng của đối tượng bằng cách sử dụng bản đồ thang độ xám (grayscale map). Nếu có bóng râm càng sáng thì càng phản chiếu nhiều ánh sáng.
• Roughness Map: là bản đồ xác định độ nhám hoặc mịn của bề mặt. Nó cũng ảnh hưởng đến độ sắc nét hoặc độ mờ của phản xạ và vùng sáng trên bề mặt. Màu đen trong bản đồ này sẽ có nhiều ánh sáng sắc nét nhất và màu trắng với độ mờ nhất.
• Normal Map: là bản đồ thêm chi tiết vào một bề mặt mà không cần thêm nhiều đa giác. Ví dụ như thêm các vết lõm và va chạm vào đối tượng
• Ambient Occlusion: được sử dụng để thêm các soft shading và shadows vào mô hình. Đây là grayscale map, nó cho biết khu vực nào của mô hình nhận được đủ ánh sáng (màu trắng) hoặc đủ bóng râm (màu đen).
• Displacement Map: được lưu trong grayscale map. Bản đồ sử dụng sự dịch chuyển của các points (mesh) trên bề mặt texture để tạo hiệu ứng độ sâu và độ nổi
• Specular Map: được sử dụng để đặt mức độ sáng bóng hoặc phản chiếu của một bộ phận. Hiệu ứng của specular textures phụ thuộc vào shader đã được sử dụng.

Bước 1: Prepare the scene

– Để bắt đầu quy trình thiết lập vật liệu PBR trong 3Ds Max, bạn cần tạo một số box objects, mỗi đối tượng đại diện cho một loại vật liệu khác nhau.
– Sau đó đặt system units thành meter bằng cách: Chọn Customize > Units Setup > System Units Setup > Trong System Unit Scale, chọn Meters

– Đổi tên các đối tượng

Bước 2: Assign materials

– Trên main toolbar, chọn biểu tượng Material Editor (hoặc chọn phím M trên bàn phím) để mở trình chỉnh sửa. Material Editor có hai chế độ và bạn có thể chọn một trong hai: Chế độ Compact Material Editor và chế độ Slate Material Editor.

– Trong Material Editor, bạn sẽ thấy một số khối cầu – đây chính là vật liệu. Để assign materials, bạn cần chọn một trong các box objects trong main viewport, sau đó chỉ định cho khối cầu đầu tiên trong Material Editor.

– Khi vật liệu đã chọn được đánh dấu > Chọn  Assign Material to Selection như được hiển thị. Vật liệu hiện được gán cho đối tượng đã chọn.

– Trong Material Editor, chọn tab Standard > Trong Material/Map Browser, chọn Physical Material. Thao tác này sẽ giúp bạn chuyển đổi Standard Material thành PBR Physical Material. Giờ thì bạn có thể bắt đầu assign textures cho asset.

* Sử dụng Ambient Occlusion (AO) Map:

Khi bạn áp dụng bất kỳ texture nào cho một mô hình, bạn cần xem xét texture coordinates (UVW) của asset và đảm bảo rằng mô hình đó đã được “unwrap”. Bởi vì texture sẽ không hiển thị đúng cách nếu không nếu không unwrap UV đúng cách. Tuy nhiên, Physical Material trong 3ds Max không có AO texture slot chuyên dụng, do đó sẽ áp dụng AO Map cho một slot khác. Để AO Map được sử dụng riêng biệt với các textures khác, bạn cần chỉ định cho nó một UVW Map channel riêng biệt.

Bắt đầu bằng cách gán một unwrap UVW modifier cho mô hình, như sau:

• Trong trình chỉnh sửa selected objects properties, hãy chọn modifier list. Trong danh sách thả xuống xuất hiện, chọn Unwrap UVW. 
• Map channel được đặt thành 1. Thông thường, bạn sẽ thực hiện thao tác unwrap chính trong Map channel 1. Trong trường hợp này, đối tượng đã được unwrap không có tọa độ kết cấu chồng chéo (UV).

Bước tiếp theo là tạo UV Map channel thứ hai.

• Đóng trình chỉnh sửa UV nếu đang mở. Trong phần Channel section của Edit UVs menu, thay đổi channel number thành 2. Map channel 2 là channel dự kiến cho AO Map.
• Trong hộp thoại Channel Change Warning, Move các UV hiện có trong kênh 1 sang kênh 2 hoặc Abandon UV hiện có để tạo một UV unwrap mới tự động. Chỉ chọn “Abandon” khi bạn dự định tạo một UV unwrap mới cho AO Map khác với UV trong Map channel 1.

Sau khi đã tạo Map channel mới, quay lại Physical Material trong Material Editor và bắt đầu thêm textures vào đó. Sau khi AO Map được plug in vào vật liệu, bạn cần configure nó để sử dụng Map channel 2.

Không có slot dành riêng cho AO Map trong 3ds Max Physical Material, nên thay vào đó, bạn sẽ áp dụng AO Map cho Diffuse Roughness slot

• Trong danh sách Physical Material’s Generic Maps, hãy chọn No Map slot bên cạnh Diffuse Roughness và tải AO Map của bạn.
• Trong AO textures properties, Map channel được mặc định là 1, hãy thay đổi giá trị này thành 2.

* Assign normal map cho vật liệu PBR. 

Normal map không được áp dụng trực tiếp vào bump map slot bởi không có Normal map slot trong Physical Material 3Ds Max. Thay vào đó, bạn thêm Normal map vào một normal map modifier được plug in vào normal’s slot.

• Trong phần Special Maps của Physical Material properties (trong Material Editor), chọn No Map slot bên cạnh Bump Map.
• Trong Material/Map Browser, xác định vị trí và chọn Normal Bump để thêm Normal Bump modifier vào vật liệu.
• Trong Normal Bump modifier, chọn No Map bên cạnh Normal > Xác định vị trí và Normal map của bạn.
• Đảm bảo method được đặt thành Tangent. Nếu cần, hãy chuyển đổi Flip Green (Y).

Với Normal map được gán chính xác, bạn có thể gán các remaining textures để hoàn thành thiết lập Physical Material. 

Để tạo ra một instance của object mà có thể di chuyển, xoay hoặc thay đổi tỷ lệ một cách độc lập với đối tượng parent của nó và các instances khác của đối tượng parent đó, hãy thực hiện các bước sau:

• Trong main viewport, chọn đối tượng hoặc các đối tượng mà bạn muốn export.
• Giữ phím Shift và kéo assets lên trên bằng cách sử dụng công cụ transform (move).
• Trong hộp thoại Clone Options, đặt Object thành Instance > chọn OK

Nếu bạn chuyển asset cho khách hàng hoặc thành viên trong nhóm mà họ có thể mở và xem asset dễ dàng, hãy giữ cho đường dẫn (path) texture của asset liên kết với  scene file bằng cách sau:

• Trên main toolbar > Chọn File > Reference > Asset Tracking Toggle.
• Trong cửa sổ Asset Tracking, tất cả hoặc hầu hết các họa tiết mà bạn đã áp dụng cho vật liệu PBR của mình được liệt kê trong cột Maps/Shaders.
• Trong cột Full Path kế bên, bạn sẽ thấy đường dẫn đến vị trí của textures. Còn cột Status sẽ cho bạn biết một given texture đã được định vị và áp dụng cho scene của bạn hay chưa dựa trên 03 thuật ngữ sau: Ok, Found, hoặc File Missing. Trong đó, “Ok” và “Found” chỉ ra file này đã được tìm thấy và tải; “File Missing” có nghĩa là t tracker không thể xác định được file

Bước 3: FBX export

Quy trình này rất đơn giản và bạn có thể thực hiện theo một số cách sau:

– Chọn asset mà bạn muốn export > Chọn File trên main toolbar > Export > Export Selected.

– Trong hộp thoại Select File to Export, nhập hoặc chọn tên tệp xuất. Trong danh sách Save as type, chọn Autodesk (*.fbx). Cửa sổ FBX Export sẽ mở ra

Nếu muốn chia sẻ FBX cùng với các textures file của nó trong một folder/directory, hãy thực hiện các bước sau:

• Trong cửa sổ *FBX Export, hãy chọn Embed Media.
• Chọn phần còn lại của cài đặt rồi chọn OK

Khi bạn xuất sang FBX trong Physical Material, có thể bạn sẽ thấy cảnh báo trong cửa sổ Xuất FBX sau khi chọn OK. Cảnh báo này cho biết các vật liệu đã xuất có thể sẽ không tương thích với các gói phần mềm khác.

Nếu bạn không muốn chia sẻ các folders/directories lớn của textures cùng với FBX, bạn có thể chọn embed các textures vào FBX. Nếu bạn embed các textures, entire asset bao gồm họa tiết sẽ được thêm vào một FBX riêng. Làm như vậy sẽ kết hợp quá trình xuất của bạn với một single asset, nhưng như vậy thì file FBX sẽ lớn hơn đáng kể.

Nguồn: github.com/MicrosoftDocs/azure-docs/blob/main/articles/remote-rendering/tutorials/modeling/3dsmax-material-setup.md