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1、卡通风格渲染是什么

卡通风格渲染(Cartoon Shading),也称为非真实感渲染(NPR)或卡通渲染(Toon Shading)
主要目的是使3D模型看起来更像手绘的二维卡通或漫画风格,而不是逼真写实的3D渲染效果。
这种风格的渲染常用于游戏、动画和电影中,用来创造一种独特的艺术风格

2、卡通风格渲染 基本原理

让光的过渡效果变硬并且实现轮廓描边!
关键点:

  • 如何让光的过渡效果变硬

回顾 Blinn-Phong 光照模型公式:

影响对象光照效果的部分主要是:漫反射的计算 + 高光反射的计算
因此,想要光的过渡效果变硬,只需要从这两方面去考虑即可


漫反射部分的变硬需要使用到渐变纹理:

 高光反射部分的变硬需要基于它的公式修改计算规则

把 pow( max(0, dot(法线单位向量, 半角单位向量)), 幂) 直接进行简化

相当于之前平滑的值变化变得只有1和0两种情况,要不有要不没有


  • 如何实现轮廓描边

这里的轮廓描边不采用全部沿发现放大然后渲染的方法,而是只将背面顶点沿法线方向偏移扩大,即:

同样两个Pass渲染对象:一个Pass渲染背面 将模型背面顶点沿法线方向偏移扩大;一个Pass渲染正面 正常渲染
这样实现的效果会让模型上有重叠的结构出现描边效果

(左图是全部顶点偏移放大,右图是背面顶点偏移放大)

注意:

  • 模型背面就是法线方向和摄像机面朝向呈锐角的部分
  • 模型正面就是法线方向和摄像机面朝向呈钝角的部分

http://www.ritt.cn/news/18860.html

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