卡通渲染是什么

维基 问答 2022-05-11 15:20:25 阅读(...)

卡通渲染(赛璐珞渲染)是一种非真实感绘制,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。卡通渲染作为计算机图形学的副产物出现的新技术,并且主要应用于电子游戏中。

卡通渲染(Toon Shading)是一种非真实感绘制(NPR),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,作为计算机图形学的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。

卡通渲染 Toon Shading

卡通渲染又称赛璐珞渲染(Cel-shading),Cel 一词来自常用于传统动画的材料赛璐珞。

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。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。

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《萨尔达传说 风之律动》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,包括一些限制级的游戏,例如《英雄不再》。

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