Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành Công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, máy tính và các thiết bị số đã hiện diện sâu rộng trong mọi lĩnh vực đời sống, từ quản trị doanh nghiệp, giảng dạy học đường đến các hoạt động giải trí. Phim hoạt hình không chỉ phục vụ đối tượng khán giả nhỏ tuổi mà ngày càng mở rộng sang đáp ứng nhu cầu giải trí của người trưởng thành và tham gia trực tiếp vào công tác giảng dạy kỹ năng sống tại các cơ sở giáo dục. Tuy nhiên, nguồn nhân lực sản xuất phim hoạt hình tại Việt Nam hiện đang trong tình trạng thiếu hụt do phần lớn sinh viên theo học ngành Công nghệ thông tin có xu hướng tập trung vào mảng lập trình phần mềm hoặc quản trị cơ sở dữ liệu. Nhiều cá nhân có niềm đam mê hoạt hình nhưng chưa có cơ hội tiếp cận bài bản với quy trình và công nghệ sản xuất hiện đại.

Xuất phát từ quá trình thực tập tại Sở Thông tin và Truyền thông thành phố Hải Phòng và định hướng xây dựng các nội dung hoạt hình phục vụ học tập, giải trí, tác giả Hoàng Long Vũ (sinh viên lớp DHCNTT21.1, Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Hải Phòng) dưới sự hướng dẫn của ThS. Bùi Thị Thuý Quỳnh đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Nghiên cứu làm phim hoạt hình 2D Animations trên nền tảng MOHO" (hoàn thành vào tháng 04 năm 2024).

Nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo 3 nội dung trọng tâm:

  1. Nghiên cứu tổng quan về lịch sử, khái niệm, các vị trí nhân sự trong ngành công nghiệp hoạt hình, phân tích thực trạng sản xuất phim hoạt hình tại Việt Nam và giới thiệu phần mềm Moho cùng các kỹ năng diễn hoạt 2D căn bản.
  2. Xây dựng quy trình chuẩn ứng dụng phần mềm Moho vào sản xuất phim hoạt hình 2D, bao gồm các bước từ tìm kiếm ý tưởng, viết kịch bản, thiết kế bối cảnh (Background), tạo hình nhân vật đến các nguyên tắc diễn hoạt chuyển động.
  3. Thực nghiệm xây dựng hoàn chỉnh một bộ phim hoạt hình 2D ngắn mang tên "Ben 10 cuộc chiến đấu với quái vật" trên nền tảng Moho và phần mềm hậu kỳ Capcut.

Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là công nghệ đồ họa hoạt hình kỹ thuật số 2D (Digital 2D Animation), phần mềm Moho 12 (tiền thân là Anime Studio) và quy trình sản xuất hoạt hình khép kín. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật gắn xương (Rigging/Bone), tạo chuyển động khung hình (Keyframe/Timeline) và xử lý hậu kỳ cho một tác phẩm hoạt hình thực nghiệm trong khuôn khổ đợt thực tập tốt nghiệp năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng nền tảng lý thuyết dựa trên các nguyên lý cơ bản của ngành hoạt họa và công nghệ đồ họa vi tính:

  • Nguyên lý chuyển động thị giác trong Animation: Hoạt hình được định nghĩa là nghệ thuật tạo ra ảo ảnh quang học về sự chuyển động thông qua việc trình chiếu một chuỗi các hình ảnh tĩnh được ghép nối liên tục ở tốc độ tiêu chuẩn 24 hình/giây (24 fps). Tác giả dẫn chiếu quan điểm từ cuốn sách "The Illusion Of Life" của Walt Disney về bản chất tạo ra "sự sống" cho các vật thể vô tri thông qua thủ pháp diễn hoạt.
  • So sánh Animation và Điện ảnh truyền thống: Phân tích sự khác biệt giữa phương thức kể chuyện qua nhiếp ảnh (photography) của điện ảnh truyền hình (đòi hỏi chi phí cao về diễn viên, bối cảnh thực tế, ánh sáng, đạo cụ) với phương thức sáng tạo kỹ thuật số 2D (Digital 2D) không bị giới hạn về bối cảnh hay trí tưởng tượng.
  • Cấu trúc nhân sự sản xuất hoạt hình: Hệ thống hóa 5 vị trí mắt xích trong dây chuyền sản xuất: Biên kịch & Họa sĩ phân cảnh (Screenwriter & Storyboard artist), Họa sĩ bối cảnh (Background artist), Giám đốc nghệ thuật / Họa sĩ tạo hình nhân vật (Art director / Character designer), Họa sĩ diễn hoạt (Animator) và Chuyên viên hậu kỳ (Post-production editor).
  • Phương pháp nghiên cứu: Tác giả sử dụng phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu lịch sử ngành hoạt hình Việt Nam và quốc tế; phương pháp mô hình hóa quy trình thiết kế mỹ thuật đồ họa; và phương pháp thực nghiệm ứng dụng công nghệ (gắn xương Bone, đặt Keyframe trên Timeline, đồng bộ âm thanh và kết xuất video).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về phim hoạt hình, Moho và kỹ năng diễn hoạt Animations

Chương 1 phác thảo bức tranh toàn cảnh về ngành hoạt hình, phân tích các mốc phát triển tại Việt Nam, so sánh với thị trường quốc tế và giới thiệu các tính năng căn bản của phần mềm Moho.

Tác giả điểm lại các dấu mốc quan trọng của hoạt hình 2D Việt Nam:

  • Ngày 25/07/2003, hãng phim tư nhân AREKA (thuộc công ty B&C) hoàn thành bộ phim hoạt hình 2D kỹ thuật số đầu tiên của Việt Nam mang tên "Chuyện hai chiếc bình" (thời lượng 12 phút, tham gia liên hoan phim ngắn toàn quốc tháng 08/2003, phát hành đĩa VCD/DVD và phát sóng trên kênh VTV). Sau đó, AREKA tiếp tục sản xuất phim nhiều tập "Voi và vẹt".
  • Năm 2005, Hãng phim hoạt hình Việt Nam phối hợp Hãng phim Giải Phóng đầu tư sản xuất bộ phim 2D "Giấc mơ của ếch xanh" với thời gian thực hiện kéo dài 1 năm.
  • Series "Truyện khu vườn" (hãng Dofilm/xưởng Vinamation sản xuất, công ty Vinamit đầu tư độc quyền) với tập mở màn "Phát minh của Mít" phát sóng dịp Tết Đinh Hợi.

Để làm rõ sự chênh lệch quy mô, tác giả đưa ra số liệu so sánh với nền hoạt hình Nhật Bản:

Tiêu chí Thị trường Việt Nam Thị trường Nhật Bản
Số lượng xưởng/hãng phim Số lượng cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, chủ yếu là xưởng nhà nước và một số studio tư nhân mới thành lập Có khoảng 435 hãng phim hoạt hình
Năng lực sản xuất Số lượng phim hàng năm rất nhỏ, thời gian làm một phim kéo dài (khoảng 1 năm/phim) Sản xuất từ 80 đến 100 phim/tuần (~3.500 phim/năm)
Thị phần và phân phối Chưa đáp ứng đủ nhu cầu thưởng thức trong nước cả về số lượng lẫn chất lượng Chiếm 90% nhu cầu trong nước và xuất khẩu rộng rãi ra toàn cầu
Đặc điểm nội dung Từng mang nặng tính giáo điều, nhân vật phản diện rập khuôn (cáo, sói, chuột) Đa dạng đề tài, cốt truyện phong phú, giải trí kết hợp nghệ thuật

Về mặt công cụ, tác giả giới thiệu phần mềm Moho (tiền thân là Anime Studio, phiên bản cập nhật trong đồ án là Moho 12, phiên bản mới nhất thời điểm khảo sát là Moho 13). Chương này hướng dẫn chi tiết các bước cài đặt, các chức năng trên giao diện làm việc của Moho như: thanh công cụ vẽ và chọn màu, hệ thống quản lý Layer, thanh Keyframe/Timeline, vùng vẽ và ống kính camera, cùng công cụ gắn xương (Convert to Bone).

Chương 2: Ứng dụng Moho để xây dựng phim hoạt hình 2D

Chương 2 trình bày chi tiết quy trình chuẩn để thiết kế một tác phẩm hoạt hình 2D, bao gồm 3 giai đoạn chính:

  1. Tìm kiếm ý tưởng và phát triển kịch bản: Ý tưởng cốt truyện (Story) được phát triển thành kịch bản phân cảnh đồ họa (Storyboard). Đồ án phân loại 3 hình thức viết kịch bản:
    • Kịch bản Storyboard phân cảnh: Sử dụng hình vẽ trực quan để mô tả góc máy và hành động.
    • Kịch bản tường thuật đối thoại: Ghi rõ bối cảnh không gian, thời gian và lời thoại chi tiết của nhân vật.
    • Kịch bản phân cảnh đối thoại: Gồm 3 phần chính: tóm tắt nội dung kịch bản; yêu cầu đạo cụ, diễn viên, công tác chuẩn bị; và bảng phân cảnh chi tiết trong từng khung.
  2. Quy trình chuẩn bị Background (bối cảnh) và nhân vật: Quy trình vẽ bối cảnh được tác giả chuẩn hóa qua 4 bước:
    • Bước 1 - Vẽ Thumbnail: Phác họa các ô bố cục nhỏ (kích thước bằng móng tay) trong thời gian dưới 5 phút cho mỗi bản vẽ để thử nghiệm nhanh các góc nhìn tổng thể bằng mảng đơn sắc hoặc nét cơ bản.
    • Bước 2 - Sketch (Phác thảo): Phóng to bản thumbnail đã chọn về kích thước tiêu chuẩn khung hình 16:9, kích thước 1920x1080 pixel, độ phân giải 300 dpi. Sử dụng cọ vẽ (brush) phác thảo chi tiết và ướm thử nhân vật vào bối cảnh.
    • Bước 3 - Đi nét (Line art): Vẽ nét viền hoàn chỉnh, khép kín các đường nét để phục vụ công đoạn đổ màu; phân chia các đối tượng thành từng Layer riêng biệt (tiền cảnh, hậu cảnh, cây cối, mây trời); điều chỉnh độ dày nét theo luật phối cảnh xa gần (vật thể ở tiền cảnh có nét dày hơn vật thể ở xa).
    • Bước 4 - Đổ màu (Coloring): Thực hiện qua 3 giai đoạn gồm color key (xác định tông màu chủ đạo), đổ màu phẳng (flat color) và vẽ chi tiết kết hợp hiệu ứng ánh sáng.
  3. Thiết lập diễn hoạt trên Moho: Nhập các lớp vẽ nhân vật, áp dụng công cụ Convert To Bone để gắn khung xương điều khiển, thiết lập ràng buộc chuyển động và tạo diễn hoạt chuyển động dựa trên khung thời gian (Timeline).

Chương 3: Thực nghiệm làm phim hoạt hình 2D trên nền tảng Moho

Chương 3 mô tả toàn bộ quá trình thực hiện sản phẩm hoạt hình thực nghiệm mang tên "Ben 10 cuộc chiến đấu với quái vật".

Quá trình thực nghiệm được triển khai tuần tự:

  • Xây dựng kịch bản và phân cảnh: Thiết lập cốt truyện hành động viễn tưởng xoay quanh cuộc chiến của nhân vật chính chống lại các thế lực quái vật.
  • Tạo hình hệ thống nhân vật: Thiết kế các nhân vật chính và phản diện trong phim gồm: Ben 10, Julice, Eunice, Tiến sỹ Crazy, Choco choco Charles, Train Eater (cùng các mẫu thiết kế nhân vật bổ trợ như Hulk, Venom, Titan, Among Us).
  • Thiết kế bối cảnh không gian (Backgrounds): Dựng hệ thống background đa dạng phù hợp với từng phân đoạn câu chuyện, bao gồm: cảnh phòng thí nghiệm, cảnh khu rừng, cảnh hang động tự nhiên, cảnh bên trong hang động, bối cảnh tàu vũ trụ, kho để đồ trên tàu và phòng quan sát.
  • Diễn hoạt (Animation) trên Moho: Chuyển đổi các layer nhân vật thành định dạng Bone, gắn hệ thống xương cử động chân tay, đầu, thân mình; điều khiển các chuyển động hành động, bước đi, cử chỉ và biểu cảm qua từng keyframe trên timeline; điều chỉnh các góc quay camera (ống kính) linh hoạt.
  • Xử lý âm thanh và hậu kỳ: Tạo tệp âm thanh (Voice) lồng tiếng cho từng nhân vật; đưa toàn bộ hoạt cảnh đã xuất từ Moho cùng tệp âm thanh vào phần mềm Capcut để thực hiện cắt ghép, khớp thoại, lồng nhạc nền, thêm hiệu ứng chuyển cảnh và kết xuất video hoàn chỉnh ở chuẩn độ phân giải cao HD.

Thiết kế và triển khai kỹ thuật

Hệ thống công nghệ và quy trình kỹ thuật được tác giả sử dụng trong đồ án được tổng hợp cụ thể như sau:

Thành phần kỹ thuật Yêu cầu / Thông số chi tiết Vai trò trong đồ án
Phần mềm diễn hoạt Moho 12 Hệ điều hành Windows 7/8/10 (64-bit), CPU tối thiểu 1.3 GHz (Athlon 64 trở lên), RAM khuyến nghị 2 GB, ổ cứng trống 1.25 GB, GPU hỗ trợ OpenGL, màn hình 1440x900 (khuyên dùng 1920x1080) Công cụ chính để vẽ tạo hình, gắn xương nhân vật (Bone), quản lý Layer, đặt Keyframe và kết xuất chuyển động hoạt cảnh
Tính năng Moho sử dụng Smart Bones, Smart Warp, đường cong Bezier, Timeline, Frame-by-Frame, công cụ Camera, Audio channel Tạo khung xương cử động cho nhân vật, điều khiển góc máy quay và thiết lập nhịp độ diễn hoạt
Quy chuẩn đồ họa bối cảnh Tỉ lệ khung hình 16:9, kích thước 1920x1080 pixel, độ phân giải 300 dpi Thiết kế hệ thống bối cảnh Background (phòng thí nghiệm, khu rừng, hang động, tàu vũ trụ)
Phần mềm hậu kỳ Capcut Bộ công cụ cắt ghép video đa tầng, chèn âm thanh đa luồng Đồng bộ tệp lồng tiếng (Voice), ghép nối các phân cảnh hoạt họa từ Moho, chèn hiệu ứng âm thanh và xuất video định dạng HD

Quy trình triển khai kỹ thuật được vận hành khép kín theo luồng: Phát triển kịch bản $\rightarrow$ Vẽ Thumbnail $\rightarrow$ Sketch & Đi nét bối cảnh/nhân vật (1920x1080, 300 dpi) $\rightarrow$ Đổ màu (Color key, Flat, Detail) $\rightarrow$ Nhập vào Moho và phân chia Layer $\rightarrow$ Gắn xương (Convert To Bone) $\rightarrow$ Diễn hoạt Keyframe trên Timeline $\rightarrow$ Thu âm Voice $\rightarrow$ Hậu kỳ, đồng bộ cảnh và tiếng trên Capcut $\rightarrow$ Xuất bản phim hoạt hình HD.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể:

  • Hoàn thiện quy trình sản xuất hoạt hình 2D: Đúc kết và hệ thống hóa thành công quy trình từng bước làm phim hoạt hình 2D kỹ thuật số trên nền tảng Moho kết hợp phần mềm hậu kỳ, từ khâu tiền kỳ (ý tưởng, kịch bản, vẽ thumbnail, sketch, đi nét, đổ màu) đến sản xuất (rigging xương, keyframe) và hậu kỳ (voice, cắt ghép video).
  • Xây dựng sản phẩm thực nghiệm hoàn chỉnh: Hoàn thành bộ phim hoạt hình 2D "Ben 10 cuộc chiến đấu với quái vật" với hệ thống 6 nhân vật chính (Ben 10, Julice, Eunice, Tiến sỹ Crazy, Choco choco Charles, Train Eater) cùng 7 bối cảnh không gian chi tiết, đảm bảo độ phân giải hình ảnh chuẩn 1920x1080 pixel và âm thanh lồng tiếng đồng bộ.
  • Đóng góp về tài liệu học thuật và đào tạo: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về giao diện, cấu hình, cách thức kích hoạt và kỹ thuật thao tác thực tế trên Moho 12; đưa ra các hướng dẫn cụ thể về phân chia layer và quy tắc phối cảnh cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin muốn tiếp cận lĩnh vực hoạt hình 2D.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào nội dung và phạm vi nghiên cứu được tác giả trình bày:

  • Hạn chế: Thời gian nghiên cứu và thực tập tại cơ quan còn ngắn ngủi (khoảng một tháng); quy mô đề tài chỉ dừng lại ở một tập phim ngắn thực nghiệm; mức độ phức tạp của các chuyển động và tính đa dạng trong biểu cảm khuôn mặt của nhân vật vẫn còn phụ thuộc nhiều vào thao tác thủ công, chưa khai thác hết các tính năng tự động hóa nâng cao của Moho.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Nghiên cứu nâng cấp quy trình trên các phiên bản phần mềm mới hơn như Moho 13; mở rộng phát triển các series phim hoạt hình dài tập với kịch bản giàu tính giáo dục và kỹ năng sống cho thiếu nhi; ứng dụng sâu hơn các tính năng vật lý (physics engine), dò chuyển động (motion tracking) và tối ưu hóa hệ thống xương thông minh (Smart Bones) để nâng cao chất lượng diễn hoạt.

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ thông tin và Thiết kế đồ họa đa phương tiện: Là tài liệu nhập môn trực quan để tìm hiểu quy trình sản xuất hoạt hình kỹ thuật số 2D, các vị trí công việc thực tế trong một studio hoạt hình (biên kịch, họa sĩ bối cảnh, họa sĩ tạo hình, diễn hoạt viên, chuyên viên hậu kỳ).
  • Người tự học và nghiên cứu làm phim 2D trên Moho: Phần mô tả chi tiết từ bước vẽ Thumbnail, đi nét theo luật phối cảnh, tách layer cho đến kỹ thuật gắn xương (Convert to Bone) và điều khiển Timeline ở Chương 2 và Chương 3 là hướng dẫn thực hành từng bước rõ ràng, dễ áp dụng.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ phim hoạt hình 2D kỹ thuật số đầu tiên của Việt Nam được tác giả nhắc tới trong đồ án là gì?
Bộ phim hoạt hình 2D kỹ thuật số đầu tiên của Việt Nam được đề cập là bộ phim "Chuyện hai chiếc bình", do hãng phim tư nhân AREKA (thuộc công ty B&C) hoàn thành ngày 25/07/2003, có thời lượng 12 phút, được phát hành đĩa VCD/DVD, chiếu trên VTV và tham dự liên hoan phim ngắn toàn quốc vào tháng 08/2003.

2. Cấu hình phần cứng tối thiểu và khuyến nghị để cài đặt phần mềm Moho 12 trong đồ án là bao nhiêu?
Moho 12 yêu cầu hệ điều hành Windows 7/8/10 (hỗ trợ 64-bit), vi xử lý tối thiểu 1.3 GHz (hoặc Athlon 64), bộ nhớ RAM khuyến nghị 2 GB, dung lượng ổ cứng trống tối thiểu 1.25 GB, GPU hỗ trợ OpenGL và độ phân giải màn hình hiển thị 1440x900 (khuyên dùng 1920x1080).

3. Quy trình chuẩn bị Background (bối cảnh) cho phim hoạt hình trong đồ án gồm những bước nào?
Quy trình gồm 4 bước: (1) Vẽ Thumbnail (vẽ các ô bố cục nhỏ dưới 5 phút); (2) Sketch/Phác thảo (phóng to về tỷ lệ 16:9, kích thước 1920x1080 pixel, độ phân giải 300 dpi); (3) Đi nét hoàn chỉnh (khép kín nét, chia layer riêng biệt cho từng đối tượng, vẽ nét tiền cảnh dày hơn hậu cảnh); (4) Đổ màu (Color key, đổ màu phẳng và vẽ chi tiết/hiệu ứng).

4. Bộ phim hoạt hình thực nghiệm ở Chương 3 có tên là gì và gồm những nhân vật nào?
Bộ phim thực nghiệm có tên là "Ben 10 cuộc chiến đấu với quái vật", bao gồm các nhân vật chính: Ben 10, Julice, Eunice, Tiến sỹ Crazy, Choco choco Charles và Train Eater.

5. Khâu hậu kỳ âm thanh và ghép cảnh của bộ phim được thực hiện bằng phần mềm nào?
Tác giả sử dụng phần mềm Capcut để thực hiện khâu hậu kỳ, bao gồm việc lồng tiếng (Voice), ghép nối các đoạn video hoạt cảnh xuất ra từ Moho, đồng bộ âm thanh và xuất video định dạng HD hoàn chỉnh.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu làm phim hoạt hình 2D Animations trên nền tảng MOHO" của sinh viên Hoàng Long Vũ đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết, lịch sử phát triển hoạt hình và quy trình công nghệ sản xuất hoạt hình 2D kỹ thuật số. Đề tài làm chủ thành công các kỹ thuật gắn xương (Bone), điều khiển chuyển động (Keyframe) trên phần mềm Moho 12 và quy trình hậu kỳ trên Capcut. Kết quả thực nghiệm thông qua bộ phim "Ben 10 cuộc chiến đấu với quái vật" đã minh chứng tính khả thi của quy trình sản xuất, đóng góp nguồn tài liệu tham khảo thực hành giá trị cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin theo đuổi lĩnh vực đồ họa đa phương tiện.