Cách tạo hiệu ứng phác thảo bằng AI — Magic Eraser
Tìm hiểu cách chuyển đổi ảnh chụp thành phong cách phác thảo bút chì và vẽ nét bằng AI. Hướng dẫn từng bước về phát hiện cạnh, phân cấp độ dày nét, gạch chéo, tạo bóng và kết cấu giấy cho chân dung, kiến trúc và minh họa sản phẩm.
Product Marketing
Đã rà soát bởi Magic Eraser Editorial ·
Phác thảo bút chì là một trong những loại hình nghệ thuật bền bỉ và khác biệt nhất trong văn hóa thị giác. Từ các bản vẽ giải phẫu của Leonardo da Vinci đến bản vẽ kiến trúc và minh họa phòng xử án, phác thảo truyền tải thông tin thông qua sự tinh tế. Một vài nét vẽ được đặt đúng chỗ gợi lên hình khối, chiều sâu và đặc điểm mà một bức ảnh màu đầy đủ thể hiện quá hiện thực. Sự tinh tế này chính xác là điều khiến hiệu ứng phác thảo trở nên mạnh mẽ như một sự biến đổi nhiếp ảnh: nó loại bỏ các chi tiết hiện thực của bức ảnh và thay thế bằng sự nhấn mạnh có chọn lọc của con mắt nghệ sĩ, lựa chọn những cạnh nào cần tăng cường, những cạnh nào cần gợi ý và những cạnh nào cần bỏ qua hoàn toàn.
Chuyển đổi ảnh chụp thành phác thảo bằng xử lý ảnh truyền thống — bộ lọc phát hiện cạnh, điều chỉnh ngưỡng và trích xuất nét — tạo ra kết quả trông giống ảnh đã qua xử lý hơn là phác thảo thực tế. Các nét đều đặn về độ dày, bóng đổ mang tính máy móc. Ấn tượng tổng thể là hiệu ứng bộ lọc hơn là một bản vẽ thực sự. Khoảng cách giữa ảnh đã qua bộ lọc và phác thảo bút chì thực nằm ở các quyết định nghệ thuật: một nghệ sĩ thực thụ thay đổi độ dày nét để thể hiện sự nhấn mạnh, sử dụng mật độ gạch ngang để chỉ độ sâu bóng, chừa khoảng trắng để thể hiện ánh sáng và không khí, lựa chọn chi tiết nào cần đưa vào dựa trên tầm quan trọng trong bố cục thay vì độ tương phản cạnh của chúng.
Hiệu ứng phác thảo bằng AI thu hẹp khoảng cách này vì mạng nơ-ron được huấn luyện trên các bản vẽ bút chì thực tế học được các quy ước nghệ thuật này. AI hiểu rằng đôi mắt trong chân dung nhận được nét vẽ chi tiết hơn nền, rằng phác thảo kiến trúc nhấn mạnh các cạnh cấu trúc hơn kết cấu bề mặt, rằng màu trắng của giấy cũng quan trọng như các nét bút chì trên đó. Hướng dẫn này bao gồm quy trình hoàn chỉnh để chuyển đổi ảnh chụp thành phác thảo bút chì thuyết phục bằng AI Filter, từ việc chọn ảnh nguồn phù hợp để chuyển đổi thành nét vẽ đến điều chỉnh nét vẽ, tạo bóng và các thông số giấy quyết định đặc điểm thị giác của bản phác thảo.
- AI chuyển đổi phác thảo phân tích các cạnh ở nhiều tỷ lệ và chuyển đổi chúng thành nét bút chì có độ dày thay đổi, mô phỏng cách nghệ sĩ phân bổ sự nhấn mạnh — đậm cho cấu trúc, nhẹ cho kết cấu.
- Kiểm soát mật độ nét quyết định kết quả trông giống như bản vẽ cử chỉ tối giản hay minh họa kỹ thuật chi tiết, và mật độ phù hợp phụ thuộc vào chủ thể và mục đích sử dụng.
- Tạo bóng bằng gạch ngang và gạch chéo thêm chiều khối ba chiều, chuyển đổi bản vẽ nét phẳng thành biểu diễn có thể tích với hướng ánh sáng hiện rõ.
- Lựa chọn kết cấu giấy quyết định nét bút chì xuất hiện dưới dạng vết thô, có hạt hay nét sạch, chính xác — phù hợp với kỳ vọng thị giác cho bản vẽ nghệ thuật so với kỹ thuật.
- Lựa chọn ảnh nguồn đóng vai trò quan trọng: độ tương phản cạnh mạnh và sự tách biệt rõ giữa chủ thể và nền tạo ra kết quả phác thảo tốt hơn đáng kể so với ảnh có chuyển tiếp mềm, nhiều gradient.
Cách AI hiểu ngôn ngữ thị giác của vẽ bút chì
Phác thảo bút chì không phải là bức ảnh đã loại bỏ màu sắc và làm nổi bật các cạnh. Đó là một cách biểu diễn thông tin thị giác hoàn toàn khác về bản chất — một cách sử dụng nét vẽ, tông màu và khoảng trắng để gợi ý hình khối thay vì tái hiện một cách hiện thực. Khi một nghệ sĩ được đào tạo vẽ chân dung, họ đưa ra hàng trăm quyết định không có trong nhiếp ảnh: nhấn mạnh nếp nhăn nào và bỏ qua nếp nhăn nào, ấn bút chì mạnh đến đâu dọc theo đường xương hàm so với xương gò má, tô bóng hốc mắt bằng gạch ngang song song hay gạch chéo, chừa bao nhiêu giấy trắng trên trán để gợi ý ánh sáng. Những quyết định này không dựa trên quy tắc — chúng xuất phát từ sự hiểu biết của nghệ sĩ về cách hệ thống thị giác của con người đọc các nét bút chì trên giấy.
Mạng nơ-ron được huấn luyện trên các bộ sưu tập lớn các bản vẽ bút chì học được những quy ước này một cách tiềm ẩn. Mạng quan sát thấy nghệ sĩ luôn áp dụng nét đậm hơn cho các cạnh cấu trúc so với cạnh kết cấu, rằng tạo bóng trong vùng tối sử dụng mật độ nét dày hơn tạo bóng ở vùng trung gian, rằng một số chủ thể (khuôn mặt, bàn tay, chi tiết kiến trúc) nhận được sự chú ý chi tiết hơn những chủ thể khác (nền, bề mặt phẳng, bầu trời). Khi mạng xử lý một bức ảnh, nó áp dụng những quy ước đã học này để xác định vị trí đặt nét đậm, vị trí thêm bóng, vị trí gợi ý chi tiết bằng nét nhẹ và vị trí để giấy trắng.
Sự khác biệt về chất lượng giữa chuyển đổi phác thảo bằng AI và phát hiện cạnh dựa trên bộ lọc dễ thấy nhất ở khuôn mặt. Bộ lọc phát hiện cạnh của Photoshop xử lý mọi ranh giới tương phản như nhau. Cạnh của lỗ mũi nhận độ dày nét giống như cạnh của cổ áo sơ mi. Hiệu ứng phác thảo bằng AI được huấn luyện trên các bản vẽ chân dung biết rằng cạnh lỗ mũi quan trọng về mặt bố cục và vẽ nó bằng nét tự tin, có trọng lượng. Cạnh cổ áo là chi tiết nền và nhận nét nhẹ hơn, dè dặt hơn hoặc bị bỏ qua hoàn toàn. Sự nhấn mạnh phân cấp này là điều làm cho đầu ra AI trông giống như được vẽ chứ không phải được xử lý.
- Vẽ bút chì là một hệ thống biểu diễn hoàn toàn khác với nhiếp ảnh, sử dụng độ dày nét, gạch ngang và khoảng trắng để gợi ý hình khối thay vì tái hiện nó.
- Mạng nơ-ron học các quy ước nghệ thuật từ các bản vẽ thực: nét đậm hơn trên các cạnh cấu trúc, tạo bóng dày hơn trong bóng tối, nhiều chi tiết hơn trên khuôn mặt và vùng trọng tâm.
- AI chuyển đổi phác thảo áp dụng phân cấp bố cục — các cạnh quan trọng nhận nét đậm tự tin trong khi chi tiết nền nhận nét nhẹ hoặc bị bỏ qua.
- Khoảng cách chất lượng giữa chuyển đổi bằng AI và dựa trên bộ lọc dễ thấy nhất ở khuôn mặt, nơi sự nhấn mạnh nét theo phân cấp phân biệt kết quả trông giống vẽ với kết quả trông giống xử lý.
Chọn ảnh nguồn chuyển đổi tốt thành phác thảo
Không phải mọi bức ảnh đều tạo nên một bản phác thảo đẹp. Những đặc điểm khiến ảnh chụp ấn tượng về mặt thị giác — màu sắc phong phú, chuyển tiếp tông màu mượt mà, sương mù tạo tâm trạng, hiệu ứng làm mờ bokeh — chính xác là những yếu tố biến mất khi chuyển đổi thành phác thảo, vì phác thảo không thể hiện màu sắc và chỉ thể hiện tông màu thông qua mật độ tô bóng bút chì. Những bức ảnh cho kết quả phác thảo tốt nhất là những bức có đặc tính cấu trúc mạnh: các cạnh rõ ràng, hình dạng xác định, độ tương phản cao giữa chủ thể và nền, và các dạng hình học hoặc hữu cơ thú vị có thể đọc rõ ràng dưới dạng vẽ nét.
Chân dung hoạt động tốt nhất khi ánh sáng có hướng. Khuôn mặt được chiếu sáng từ bên hoặc theo phong cách Rembrandt tạo ra các mảng bóng mạnh chuyển thành bóng đổ ấn tượng trong phác thảo. Ánh sáng trực diện, phẳng tạo ra sự chiếu sáng đồng đều khiến phác thảo có ít chất liệu tông màu để làm việc, dẫn đến bản vẽ phẳng, nặng về đường viền, thiếu chiều sâu — thứ làm cho phác thảo trở nên mạnh mẽ. Đặc điểm của chủ thể cũng quan trọng: cấu trúc xương mạnh, đường xương hàm rõ ràng, các đặc điểm biểu cảm tạo ra nét vẽ đậm, tự tin, trong khi các đặc điểm mềm, tròn với độ tương phản tối thiểu tạo ra nét vẽ dè dặt, mơ hồ, thiếu tác động thị giác.
Kiến trúc và cảnh đô thị là chủ thể phác thảo tự nhiên vì các tòa nhà được xác định bởi các cạnh hình học chuyển đổi trực tiếp thành nét vẽ sạch sẽ. Tuy nhiên, nguồn phác thảo kiến trúc tốt nhất không phải là các tòa nhà tách biệt hoàn hảo mà là các cấu trúc có bối cảnh thị giác — cây cối xung quanh, hoạt động của người đi bộ, hiệu ứng tâm trạng — tạo cho phác thảo thứ gì đó để tương phản với độ chính xác hình học của kiến trúc. Một tòa nhà đơn lẻ tạo ra bản vẽ kỹ thuật. Một tòa nhà với cây xanh, cột đèn và người đi bộ tạo ra bản phác thảo tâm trạng có giá trị kể chuyện. Nguyên tắc tương tự áp dụng cho mọi chủ thể: phác thảo cần cả tiêu điểm và bối cảnh để tạo ra phân cấp thị giác.
- Độ tương phản cạnh mạnh và hình dạng xác định chuyển thành nét phác thảo sạch, trong khi màu sắc phong phú và chuyển tiếp tông màu — thế mạnh của nhiếp ảnh — biến mất khi chuyển đổi.
- Ánh sáng có hướng trên chân dung tạo ra mảng bóng trở thành bóng đổ bút chì ấn tượng, trong khi ánh sáng phẳng tạo ra phác thảo phẳng, nặng về đường viền.
- Cảnh kiến trúc được hưởng lợi từ bối cảnh môi trường — cây cối, con người, bầu không khí — cung cấp độ tương phản tông màu với các cạnh hình học của tòa nhà.
- Nguồn phác thảo tốt nhất có cả tiêu điểm và bối cảnh xung quanh tạo ra phân cấp thị giác cần thiết cho sự hấp dẫn về bố cục.
Kiểm soát độ dày nét và phân cấp nét
Độ dày nét — độ đậm và chiều rộng của mỗi nét bút chì — là công cụ biểu đạt chính trong vẽ bút chì và là tham số quan trọng nhất cần kiểm soát trong AI chuyển đổi phác thảo. Trong bản vẽ bút chì thực, nghệ sĩ thay đổi độ dày nét bằng cách ấn bút mạnh hoặc nhẹ hơn, sử dụng đầu bút nhọn hơn hoặc cùn hơn, thực hiện một hoặc nhiều lần trên cùng một nét. Nét đậm thu hút sự chú ý và xác định các ranh giới cấu trúc quan trọng nhất. Nét nhẹ gợi ý chi tiết và kết cấu thứ cấp. Sự phân bố độ dày trên toàn bộ bản vẽ tạo ra phân cấp thị giác cho người xem biết nên nhìn đâu trước, đâu thứ hai và đâu thứ ba.
Các kiểm soát độ dày nét của AI Filter cho phép bạn điều chỉnh phân cấp này trên toàn cục và theo vùng. Cài đặt toàn cục xác định phạm vi tổng thể từ nét nhạt nhất đến nét đậm nhất. Tăng cài đặt này tạo ra phác thảo đậm, tương phản cao phù hợp để tái tạo ở kích thước nhỏ, trong khi giảm nó tạo ra phác thảo tinh tế, nhẹ nhàng đáng để xem kỹ. Cài đặt theo vùng kiểm soát mức độ AI phân biệt giữa cạnh cấu trúc và cạnh kết cấu. Sự phân biệt cao tạo ra phác thảo có trọng tâm nhấn mạnh mạnh và chi tiết nền tối thiểu, trong khi phân biệt thấp tạo ra bản vẽ đồng đều chi tiết hơn, nơi mọi cạnh nhận được xử lý tương tự.
Đối với hầu hết chủ thể, phân biệt cao tạo ra kết quả giống phác thảo nhất vì nó mô phỏng tính chọn lọc tự nhiên của vẽ tay. Một nghệ sĩ nhìn vào khuôn mặt không vẽ từng lỗ chân lông và chi tiết kết cấu. Họ vẽ mắt, mũi, miệng, xương hàm và tóc dưới dạng các đặc điểm xác định và gợi ý mọi thứ khác bằng nét tối thiểu. AI tái tạo tính chọn lọc này khi phân biệt cao: các đặc điểm chính nhận nét đậm, tự tin trong khi các vùng thứ cấp nhận gợi ý nhẹ nhàng. Khi phân biệt thấp, kết quả trông giống minh họa kỹ thuật hơn là phác thảo nghệ thuật — hữu ích cho bản vẽ sản phẩm và bản vẽ kiến trúc nhưng kém ấn tượng hơn như nghệ thuật sáng tạo.
- Độ dày nét là công cụ biểu đạt chính: nét đậm xác định cấu trúc quan trọng, nét nhẹ gợi ý chi tiết thứ cấp, và sự phân bố tạo ra phân cấp thị giác.
- Cài đặt độ dày toàn cục kiểm soát phạm vi độ đậm tổng thể — đậm hơn để tái tạo kích thước nhỏ, tinh tế hơn cho bản in nghệ thuật xem kỹ.
- Phân biệt theo vùng kiểm soát mức độ AI phân biệt cạnh cấu trúc với cạnh kết cấu — phân biệt cao mô phỏng tính chọn lọc của nghệ sĩ.
- Phân biệt cao tạo ra kết quả phác thảo nghệ thuật với trọng tâm nhấn mạnh mạnh, trong khi phân biệt thấp tạo ra tính đồng nhất của minh họa kỹ thuật, hữu ích cho bản vẽ sản phẩm và kiến trúc.
Kỹ thuật tạo bóng và hiệu ứng thị giác của chúng
Tạo bóng bằng bút chì biến bản vẽ nét phẳng thành biểu diễn ba chiều bằng cách chỉ ra cách ánh sáng chiếu lên các bề mặt. Ba kỹ thuật tạo bóng chính trong vẽ bút chì truyền thống, mỗi kỹ thuật tạo ra đặc điểm thị giác riêng biệt, và AI Filter có thể mô phỏng cả ba. Gạch ngang song song — một loạt các nét chạy cùng hướng — tạo ra mẫu tạo bóng có hướng, nhịp nhàng gợi ý hướng bề mặt. Hướng của các nét gạch thường theo hình dạng của bề mặt: nét ngang trên bề mặt ngang, nét dọc trên bề mặt dọc, nét cong trên hình dạng cong. Chất lượng theo hình dạng này làm cho gạch ngang song song trở thành kỹ thuật tạo bóng tự nhiên nhất.
Gạch chéo — hai hoặc nhiều lớp gạch ngang ở các góc khác nhau — tạo ra tông màu tối hơn thông qua mật độ nét thay vì độ dày nét. Trong khi gạch ngang song song chỉ có thể tối đến mức một nét bút chì đơn lẻ cho phép, gạch chéo xây dựng độ tối bằng cách chồng các nét ở góc ba mươi, sáu mươi hoặc chín mươi độ. Mạng lưới nét kết quả tạo ra độ tối có kết cấu khác biệt về mặt thị giác so với vùng được tô đặc. Gạch chéo là kỹ thuật truyền thống cho bóng sâu, bóng đổ và các vùng cần độ tương phản tông màu mạnh. AI Filter áp dụng gạch chéo một cách chọn lọc cho các vùng tông màu tối nhất của ảnh, sử dụng gạch ngang một hướng ở vùng trung gian và tăng số lượng hướng chéo khi bóng sâu hơn.
Tạo bóng tông màu mượt — tông màu pha trộn, ổn định tạo ra bằng cách chà xát hoặc sử dụng cạnh bút chì — tạo ra phong cách phác thảo hiện thực nhất nhưng ít mang tính vẽ rõ rệt nhất. Tạo bóng mượt giảm thiểu các nét vẽ hiện rõ để ưu tiên chuyển tiếp tông màu dần dần xấp xỉ với tông màu nhiếp ảnh. AI Filter có thể tạo ra bóng mượt mô phỏng bột graphit hoặc than chà bằng que pha trộn. Phong cách này hoạt động tốt cho chân dung phác thảo siêu thực, nơi mục tiêu là giảm thiểu sự xuất hiện của các nét riêng lẻ. Nó hy sinh chất lượng vẽ tay làm cho hiệu ứng phác thảo trở nên khác biệt về mặt thị giác. Đối với hầu hết ứng dụng sáng tạo, sự kết hợp giữa gạch ngang cho vùng giàu kết cấu và bóng mượt cho da và bầu trời tạo ra sự cân bằng tốt nhất giữa đặc tính vẽ và độ chính xác tông màu.
- Gạch ngang song song tạo ra bóng có hướng theo hình dạng bề mặt — ngang trên bề mặt ngang, cong trên bề mặt cong — tạo ra vẻ ngoài bút chì tự nhiên nhất.
- Gạch chéo xây dựng tông màu tối thông qua các lớp nét chồng lên nhau ở nhiều góc, tạo ra bóng có kết cấu mà AI áp dụng chọn lọc cho vùng tối nhất của ảnh.
- Tạo bóng tông màu mượt tạo ra kết quả hiện thực bằng cách giảm thiểu nét hiện rõ nhưng hy sinh đặc tính vẽ tay làm cho hiệu ứng phác thảo trở nên khác biệt.
- Cách tiếp cận sáng tạo hiệu quả nhất kết hợp gạch ngang ở vùng giàu kết cấu với bóng mượt ở da và bầu trời, cân bằng đặc tính vẽ với độ chính xác tông màu.
Kết cấu giấy và lựa chọn chất liệu bút chì
Bề mặt giấy chiếm một nửa đặc điểm thị giác của bản vẽ bút chì. Bút chì mềm trên giấy màu nước thô tạo ra nét ấm áp, có kết cấu, biểu cảm khi graphit bám vào các sợi giấy nhô lên và bỏ qua các rãnh, tạo ra chất lượng nét đứt đặc trưng. Cùng một cây bút chì trên giấy Bristol mịn tạo ra nét sạch, chính xác, ổn định không bị gián đoạn bởi kết cấu. Những tương tác bề mặt này xác định đặc điểm thị giác của bản vẽ nhiều như chủ thể và bố cục. Một hiệu ứng phác thảo bằng AI thuyết phục phải mô phỏng chúng.
AI Filter cung cấp các tùy chọn kết cấu giấy từ bề mặt mịn đến kết cấu giấy màu nước ép lạnh nặng. Kết cấu tương tác với mô phỏng bút chì ở mọi điểm. Trên kết cấu thô, các nét gạch ngang hiện rõ hạt và đứt đoạn, chuyển tiếp bóng hiện răng giấy, và các nét chi tiết nhỏ có thể xuất hiện gián đoạn khi bút chì lướt qua các rãnh bề mặt. Trên kết cấu mịn, mọi nét đều sắc nét và ổn định, chuyển tiếp bóng sạch sẽ và chi tiết nhỏ rõ ràng. Lựa chọn nên phù hợp với phong cách dự định: giấy thô cho phác thảo biểu cảm, tự do với chất lượng nhật ký nghệ thuật; giấy mịn cho bản vẽ chính xác, sạch sẽ với chất lượng minh họa kỹ thuật.
Cài đặt chất liệu bút chì điều chỉnh đặc điểm nét độc lập với kết cấu giấy. Graphit cứng (phạm vi 2H đến 4H) tạo ra nét mảnh, nhạt, chính xác phù hợp cho chủ thể kiến trúc và kỹ thuật. Graphit tiêu chuẩn (HB đến 2B) tạo ra vẻ ngoài vẽ bút chì cổ điển với độ dày nét vừa phải và phạm vi tạo bóng tốt. Graphit mềm (4B đến 8B) tạo ra nét đậm, tối, biểu cảm với dải tông màu phong phú phù hợp cho chân dung ấn tượng và phong cảnh tâm trạng. Mô phỏng than tạo ra nét tối nhất, biểu cảm nhất với dải tông màu rộng nhất nhưng độ chính xác thấp nhất — phù hợp cho bản vẽ biểu cảm khổ lớn nơi bầu không khí quan trọng hơn chi tiết.
- Bề mặt giấy xác định một nửa đặc điểm thị giác: giấy thô tạo ra kết cấu nét đứt ấm áp trong khi giấy mịn tạo ra nét liên tục, sạch sẽ, chính xác.
- Kết cấu giấy thô hiển thị hạt trong nét gạch ngang, răng trong chuyển tiếp bóng và nét gián đoạn trong chi tiết nhỏ — thể hiện tính biểu cảm nghệ thuật.
- Graphit cứng tạo ra nét mảnh chính xác cho chủ thể kỹ thuật, graphit tiêu chuẩn cho vẻ ngoài phác thảo cổ điển, và graphit mềm tạo ra nét đậm biểu cảm cho hiệu ứng ấn tượng.
- Mô phỏng than cung cấp dải tông màu rộng nhất với độ chính xác thấp nhất, phù hợp cho tác phẩm biểu cảm khổ lớn nơi bầu không khí vượt trội hơn độ chính xác chi tiết.
Nguồn
- Non-Photorealistic Rendering: From Painterly to Pencil Sketch Styles — ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH)
- Learning to Sketch: A Neural Approach to Pencil Drawing Synthesis — arXiv — Computer Vision
- The Art of Pencil Drawing: Techniques, Shading, and Composition — Royal Academy of Arts