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卡通渲染(英語:Cel-shading或者Toon Shading)是一種去真實感的渲染方法,旨在使電腦生成的圖像呈現出手繪般的效果。為了使圖像可以與漫畫或者卡通達到形似的效果,專業人員通常使用卡通渲染着色器進行處理。卡通渲染是在大約21世紀初期,作為計算機圖形學的副產物出現的新技術,並且主要應用於電子遊戲中;然而,它可以呈現出如手繪動畫一樣簡潔明了的效果。
在其英語名Cel-shading中,Cel一詞來自常用於傳統動畫的材料賽璐珞[1]。
渲染過程
卡通渲染過程從一個普通的3D模型開始。與常規渲染不同的是,卡通渲染的光照效果是經過去真實感處理的。常規光源(明暗間有平滑過渡)的取值被逐一像素計算並投射到一小片獨立的明暗區域上,以產生卡通式的單調色彩。
生成「黑線勾邊」效果和輪廓線條可以用多種方法[2]。常用方法之一是先渲染出比物體略大的黑色的邊線,之後關閉背面探測(Backface culling,用於剔除物件背面不需渲染部分的功能),將朝後的面被用黑色繪製出來。為了擴大輪廓,這些背面會多次以線框模型繪製,且每次都有微小的改變。另一種方法是,背面先以固實方式渲染,並且其頂點均由頂點着色器沿着其頂點法線進行轉譯。在繪製邊線後,重啟背面探測來繪製物體的明暗和附屬材質。最後,由於場景中的背面比正面所處位置更深遠,圖像會由深度緩衝組合。最終我們看到的就是,物件擁有黑色的勾邊以及內部的輪廓線條。普遍的觀點認為,這種用在動畫和遊戲上使用的「勾邊」效果就是卡通渲染,但是實際上,卡通渲染指的是這種渲染方式,而無關是否擁有勾邊效果。
卡通渲染在電子遊戲中的應用
卡通渲染在互動媒體方面首次亮相於2000年發表在Sega Dreamcast上的遊戲Jet Set Radio,此外,在2002年發表的塞爾達傳說 風之杖亦是本技術應用的範例。如今,相當數量的遊戲都應用了卡通渲染技術。
視頻
卡通渲染 相關視頻
參考文獻
- ↑ 手機上用的日漫賽璐珞(上),知乎專欄 , 2017-7-28
- ↑ 3D日式卡通人物渲染的經驗分享,騰訊網,2015-4-29