Затенение Cel - Cel shading

Изображение скафандра из комикса " Исследователи на Луне" Приключения Тинтина с базовым шейдером cel (также известным как шейдер мультяшек ) и обнаружением границ.

Cel затенение , клетка затенение , или мультяшки затенение представляет собой тип нефотореалистичного рендеринга разработан , чтобы сделать 3-D компьютерной графика , как представляется, плоскими, используя менее затенение цвета вместо градиента оттенка или оттенков и оттенков . Шейдер cel часто используется для имитации стиля комиксов или мультфильмов и / или для придания рендерингу характерной текстуры, похожей на бумагу. Существуют похожие техники, с помощью которых изображение может выглядеть как набросок , картина маслом или рисунок тушью . Название происходит от cels (сокращенно от целлулоида ), прозрачных листов ацетата, которые были нарисованы для использования в традиционной 2D-анимации .

Основной процесс

Cel-затененных рендеринга двух изоповерхностей в плотности вероятности в виде частиц в коробке

Процесс cel-shading начинается с типичной 3D-модели . В чем cel-shading отличается от обычного рендеринга, так это в своей нефотореалистичной модели освещения . Обычные значения плавного освещения вычисляются для каждого пикселя, а затем квантуются до небольшого количества дискретных оттенков для создания характерного «плоского вида», когда тени и светлые участки появляются как блоки цвета, а не плавно смешиваются в градиенте.

Контуры

Каркасный метод

Черные «чернильные» контуры и контурные линии могут быть созданы различными способами. Один из популярных методов - сначала отрисовать черный контур, немного больше, чем сам объект. Отбраковка обратной стороны инвертируется, и обратные треугольники нарисованы черным. Чтобы расширить силуэт , эти задние грани можно нарисовать в каркасе несколько раз с небольшими изменениями в перемещении. В качестве альтернативы, задние грани могут быть визуализированы сплошной заливкой, с их вершинами, перемещенными вдоль их вершинных нормалей в вершинном шейдере . После рисования контура отбраковка задней грани возвращается в нормальное состояние для рисования затенения и дополнительных текстур объекта. Наконец, изображение формируется с помощью Z-буферизации , так как задние грани всегда лежат глубже в сцене, чем лицевые. В результате объект рисуется с черным контуром и внутренними контурными линиями. Термин «cel-shading» обычно используется для обозначения применения этого «чернильного» процесса обводки в анимации и играх, хотя первоначально термин относился к технике плоского затенения независимо от того, был ли применен контур.

Чайник Юта визуализируется с использованием чел затенения:

The Utah Teapot визуализирован с использованием cel-shading.

  1. Задние грани нарисованы толстыми линиями.
  2. Грани объекта нарисованы одним цветом.
  3. Затенение применяется

Шаги 2 и 3 можно объединить, используя мультитекстурирование (часть наложения текстуры).

Метод обнаружения края

Методика контуров обработки 2D изображений
Сначала сцена визуализируется с затенением cel в цветовую текстуру размером с экран.
Затем информация о глубине сцены преобразуется в текстуру размером с экран.
Нормали поверхности мирового пространства визуализируются как текстура размером с экран.
А потом...
Собел фильтр или аналогичный край обнаружение фильтр применяется к нормальным и глубинам текстур для создания краев текстуры. Тексели на обнаруженных краях черные, а все остальные тексели белые.
Наконец, текстура края и цветовая текстура комбинируются для создания окончательного визуализированного изображения.

В видеоиграх

Sega Dreamcast название Jet Set Radio , которая была открыта в 1999 году на Tokyo Game Show , привлек внимание средств массовой информации для ее Cel-затененных стиле. Он использовал cel-shading для своих персонажей, и его яркий визуальный стиль оказал длительное влияние на использование cel-shading в видеоиграх. В названии PlayStation Fear Effect также были модели персонажей, которые были затенены, и он был выпущен в феврале 2000 года, за несколько месяцев до официального выпуска Jet Set Radio в середине 2000 года. С начала 2000-х годов этот стиль использовался во многих известных видеоиграх, таких как The Legend of Zelda: The Wind Waker (2003) и Ōkami (2006).

Затенение Cel, в отличие от других визуальных стилей, таких как фотореализм, часто используется для придания более художественного или фантастического элемента окружающей среде видеоигры. При разработке Оками директор Хидеки Камия описал свое видение графики игры: «Я хотел создать игру с естественной красотой японской сельской местности ... чтобы мир был сияющим и красивым». Продюсер Ацуши Инаба вспоминает в интервью 2004 года, что Clover Studios «отказались от реалистичного стиля» для Оками, поскольку они были вдохновлены традиционным японским искусством.

Игровые студии могут выбрать в своей разработке стиль, например, cel-шейдинг, по причинам, выходящим за рамки художественного видения. Затененная графика Cel обычно проста в визуальной информации, что может быть полезно в некоторых приложениях. В случае с The Legend of Zelda: The Wind Waker разработчик Сатору Такидзава заявляет, что использование этого стиля облегчило «представление механизмов и объектов для головоломок [в The Wind Waker ] более простым для понимания способом». Такидзава также утверждает, что фотореалистичная графика, напротив, «имела бы неблагоприятный эффект, затруднив представление информации в игре».

Списки сел-шейдеров

Рекламные ролики

Фильм

Телевидение

Видеоигры

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

( Копия Wayback Machine )