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不倒翁 建模渲染 小动画原图链接来自 站酷 的图片

卡通渲染(英语:Cel-shading或者Toon Shading)是一种去真实感的渲染方法,旨在使电脑生成的图像呈现出手绘般的效果。为了使图像可以与漫画或者卡通达到形似的效果,专业人员通常使用卡通渲染着色器进行处理。卡通渲染是在大约21世纪初期,作为计算机图形学副产物出现的新技术,并且主要应用于电子游戏中;然而,它可以呈现出如手绘动画一样简洁明了的效果。

在其英语名Cel-shading中,Cel一词来自常用于传统动画的材料赛璐珞[1]

渲染过程

卡通渲染过程从一个普通的3D模型开始。与常规渲染不同的是,卡通渲染的光照效果是经过去真实感处理的。常规光源(明暗间有平滑过渡)的取值被逐一像素计算并投射到一小片独立的明暗区域上,以产生卡通式的单调色彩

生成“黑线勾边”效果和轮廓线条可以用多种方法[2]。常用方法之一是先渲染出比物体略大的黑色的边线,之后关闭背面探测(Backface culling,用于剔除物件背面不需渲染部分的功能),将朝后的面被用黑色绘制出来。为了扩大轮廓,这些背面会多次以线框模型绘制,且每次都有微小的改变。另一种方法是,背面先以固实方式渲染,并且其顶点均由顶点着色器沿着其顶点法线进行转译。在绘制边线后,重启背面探测来绘制物体的明暗和附属材质。最后,由于场景中的背面比正面所处位置更深远,图像会由深度缓冲组合。最终我们看到的就是,物件拥有黑色的勾边以及内部的轮廓线条。普遍的观点认为,这种用在动画和游戏上使用的“勾边”效果就是卡通渲染,但是实际上,卡通渲染指的是这种渲染方式,而无关是否拥有勾边效果。

卡通渲染在电子游戏中的应用

卡通渲染在互动媒体方面首次亮相于2000年发表在Sega Dreamcast上的游戏Jet Set Radio,此外,在2002年发表的塞尔达传说 风之杖亦是本技术应用的范例。如今,相当数量的游戏都应用了卡通渲染技术。

视频

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参考文献

  1. 手机上用的日漫赛璐珞(上),知乎专栏 , 2017-7-28
  2. 3D日式卡通人物渲染的经验分享,腾讯网,2015-4-29