卡通风格渲染

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

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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

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• 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