Цел-шейдинг

Изображение скафандра из *«Приключения Тинтина» «* комикса *Исследователи на Луне»* с базовым cel-шейдером (также известным как *мультяшный шейдер* ) и обнаружением границ.

Cel-затенение или мультяшное затенение — это тип нефотореалистичной визуализации, предназначенный для того, чтобы трехмерная компьютерная графика выглядела плоской за счет использования меньшего количества цвета затенения вместо градиента оттенка или оттенков и теней . Цел- шейдер часто используется для имитации стиля комиксов или мультфильмов и/или придания рендеру характерной текстуры, напоминающей бумагу. ^[1] Существуют аналогичные методы, которые могут сделать изображение похожим на эскиз , картину маслом или тушь . Название происходит от целлулоида (сокращенно от целлулоида ), прозрачных листов ацетата , которые были нарисованы для использования в традиционной 2D-анимации . ^[2]

Основной процесс [ править ]

Процесс цел-шейдинга начинается с типичной 3D-модели . Отличие cel-шейдинга от обычного рендеринга заключается в его нефотореалистичном алгоритме затенения . Обычные значения плавного освещения рассчитываются для каждого пикселя, а затем квантуются до небольшого количества дискретных оттенков, чтобы создать характерный «плоский вид», когда тени и светлые участки выглядят как блоки цвета, а не плавно смешиваются в градиенте.

Контуры [ править ]

Каркасный метод [ править ]

черными чернилами Контуры и контурные линии можно создавать различными методами. Один из популярных методов — сначала отрисовать черный контур, немного больше самого объекта. Отсечение обратной грани инвертируется, а треугольники, обращенные назад, рисуются черным цветом. Чтобы расширить силуэт , эти задние грани можно нарисовать в каркасном виде несколько раз с небольшими изменениями в переводе. В качестве альтернативы, задние грани могут быть визуализированы сплошной заливкой, а их вершины перемещаются вдоль нормалей вершин в вершинном шейдере . После рисования контура отсечение задней грани возвращается к нормальному состоянию, чтобы отрисовать затенение и дополнительные текстуры объекта. Наконец, изображение компонуется с помощью Z-буферизации , поскольку задние грани всегда лежат глубже в сцене, чем передние. В результате объект рисуется с черным контуром и внутренними контурными линиями. Термин «цел-затенение» широко используется для обозначения применения этого «чернильного» процесса обрисовки в анимации и играх, хотя первоначально этот термин относился к технике плоского затенения независимо от того, был ли применен контур. ^[3]

Чайник из Юты, визуализированный с использованием cel-шейдинга:

Задние грани нарисованы толстыми линиями.
Грани объекта рисуются одним цветом.
Применяется затенение

Шаги 2 и 3 можно объединить с помощью мультитекстурирования (часть наложения текстур).

Метод обнаружения края [ править ]

обработки 2D- изображений Техника

Сначала сцена визуализируется с помощью cel-шейдинга до цветной текстуры размером с экран.

Затем информация о глубине сцены преобразуется в текстуру размером с экран.

мирового пространства Нормали поверхности визуализируются как текстура размером с экран.

Наконец, фильтр Собеля или аналогичный фильтр обнаружения краев к текстурам нормалей и глубины применяется для создания текстуры краев. Тексели на обнаруженных краях черные, а все остальные текселы — белые.

Наконец, текстура края и цветовая текстура объединяются для получения окончательного визуализированного изображения.

В видеоиграх [ править ]

Игра Sega Dreamcast для Jet Set Radio , представленная на Tokyo Game Show в 1999 году , привлекла внимание средств массовой информации своим стилем cel-shaded. ^[4]^[5] Для своих персонажей он использовал cel-шейдинг, а его яркий визуальный стиль оказал длительное влияние на использование cel-шейдинга в видеоиграх. С начала 2000-х годов этот стиль использовался во многих известных видеоиграх, таких как The Legend of Zelda: The Wind Waker (2002) и Оками (2006).

Цел-шейдинг, в отличие от других визуальных стилей, таких как фотореализм, часто используется для придания более художественного или фантастического элемента среде видеоигры. При разработке Оками режиссер Хидеки Камия описал свое видение графики игры: «Я хотел создать игру с естественной красотой японской сельской местности… создать мир, который был бы блестящим и красивым». ^[6] Продюсер Ацуши Инаба вспоминает в интервью 2004 года, что Clover Studios «отказались от реалистического стиля» для Оками , поскольку они вдохновились традиционным японским искусством. ^[6]

Игровые студии могут выбрать в своей разработке такой стиль, как cel-шейдинг, по причинам, выходящим за рамки художественного видения. Графика с селективной заливкой обычно содержит простую визуальную информацию, 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 позволило «представить механизмы и объекты для головоломок [в The Wind Waker ] более простым для понимания образом». ^[7] Такидзава также утверждает, что фотореалистичная графика, напротив, «имела бы отрицательный эффект, затруднив представление информации в игре». ^[7]

Списки медиафайлов с сел-шейдингом [ править ]

Фильм [ править ]

Великий мышиный сыщик — американский анимационный фильм 1986 года по мотивам « Бэзил с Бейкер-стрит » романа Евы Титус и Пола Галдона .
«Технологическая угроза» — американский короткометражный анимационный фильм 1988 года, созданный Брайаном Дженнингсом и Биллом Кройером и продюсером которого выступила компания Kroyer Films.
«Оливер и компания» — американский анимационный музыкально-приключенческий фильм 1988 года по мотивам Чарльза Диккенса романа «Оливер Твист» .
«Русалочка» — американский анимационный музыкальный фэнтезийный фильм 1989 года, основанный на одноименной датской сказке 1837 года Ганса Христиана Андерсена .
«Утиные истории: Сокровище потерянной лампы » — американский анимационный приключенческий фэнтезийный фильм 1990 года по мотивам мультсериала « Утиные истории» .
Felidae , немецкий детективный анимационный фильм для взрослых 1994 года режиссера Михаэля Шаака по сценарию Мартина Клюгера, Стефана Шидера и Акифа Пиринчи и основанный на одноименном романе Пиринчи 1989 года .
Тарзан — американский анимационный приключенческий фильм 1999 года, основанный на рассказе « Тарзан из обезьян » Эдгара Райса Берроуза 1912 года .
Помощь! «Я рыба» — датско-немецко-ирландский традиционный анимационный научно-фантастический музыкальный фильм 2000 года.
Приключения Рокки и Буллвинкла (2000)
«Маленький белый медведь» — немецкий анимационный фильм 2001 года по мотивам книг Ганса де Бира.
Дух: Жеребец Симаррона — американский анимационный вестерн 2002 года.
Лило и Стич — американский анимационный научно-фантастический комедийно-драматический фильм 2002 года.
«Планета сокровищ» — американский анимационный научно-фантастический приключенческий фильм 2002 года.
Стежок! Фильм — американский анимационный научно-фантастический комедийный фильм 2003 года, транслируемый прямо на видео.
Брат Медведь — американский анимационный музыкально-фэнтезийный комедийно-драматический фильм 2003 года.
Hot Wheels: World Race — анимационный фильм 2003 года, транслируемый прямо на видео.
«Яблочное семя» — японский анимационный фильм 2004 года.
«Лило и Стич 2: У Стича глюк» — американский анимационный научно-фантастический комедийно-драматический фильм 2005 года, выпускаемый австралийским офисом Disneytoon Studios .
Стюарт Литтл 3: Зов предков — американский анимационный комедийный фильм 2005 года.
Лерой и Стич — американский анимационный научно-фантастический комедийный телевизионный фильм 2006 года производства Walt Disney Television Animation.
«Темный сканер» — фильм 2006 года по роману Филипа Дика.
Шоколад , тайский фильм о боевых искусствах 2008 года с Янин «Джиджа» Висмистанандой в ее дебютном фильме в главной роли. Режиссер Прачья Пинкаев , боевых искусств хореография – Панна Риттикрай . В нем также снимались Хироши Абэ и Понгпат Вачирабунджонг .
Paperman — американский черно-белый короткометражный компьютерный анимационный фильм 2012 года.
«Пророк» Хаиля Гирбана — компьютерный анимационный фильм 2014 года.
«Пир» — американский короткометражный 2D-анимационный романтический комедийный фильм 2014 года.
Фильм «Арахис» (2015)
Мутафуказ: Операция «Черная голова» — криминальный короткометражный фильм 2017 года, ставший основой одноименного комикса производства Run.
Человек-паук: Через вселенные (2018)
Том и Джерри (2021)
Чип и Дейл: Спасатели (2022)
Человек-паук: Через вселенные (2023)
Нимона (2023)
«Однажды в студии» — американский короткометражный комедийный кроссовер в жанре живого боевика и анимационного фэнтези 2023 года.
Wish — американский анимационный музыкальный фильм 2023 года.
Big City Greens the Movie: Spacecation — американский анимационный научно-фантастический музыкально -комедийный фильм 2024 года, снятый Анной О'Брайан и основанный на Disney Channel мультсериале «Зеленые большие города» , созданном братьями Хоутон.
Койот против Акме (TBA) ^[8]
«Розовая пантера», режиссер Джефф Фаулер (предстоящий фильм)

Телевидение [ править ]

«Могучие утки» — американский анимационный телесериал 1996 года, который транслировался на канале ABC и в синдицированном программном блоке «Диснеевский полдень» , последнем шоу, созданном этим блоком осенью 1996 года. ^[9] Шоу во многом было вдохновлено игровыми Mighty Ducks фильмами и одноименной Национальной хоккейной лиги командой Mighty Ducks of Anaheim , а также дочерней Американской хоккейной лиги командой Cincinnati Mighty Ducks . ^[10] В отличие от фильмов и хоккейных команд, в сериале рассказывалось о команде антропоморфных уток-хоккеистов. ^[11]
Молли, звездная гонщица - пилотный французский телесериал 2001 года производства Sparx Animation Studios.
Человек-Паук: Новый мультсериал — канадско-американский телесериал 2003 года, созданный компаниями Mainframe Studios , Marvel Enterprises , Adelaide Productions и Sony Pictures Television.
Бу! — британский телесериал 2003 года производства Tell-Tale Productions.
Лило и Стич — американский мультсериал 2003 года производства Walt Disney Television Animation.
Dragon Booster — канадский телесериал 2004 года производства Nerd Corps Entertainment.
Умелец Мэнни - американо-канадский детский телесериал 2006 года производства Nelvana.
Z-Squad — южнокорейско-канадский телесериал о девочках-волшебницах 2006 года, продюсерами которого выступили Enemes, SBS , CJ Entertainment , Daiwon C&A Holdings и Nelvana , SOVIK.
Земля до начала времён — американский анимационный телесериал 2007 года, основанный на серии фильмов «Земля до начала времён», созданной Джуди Фрейдберг и Тони Гейссом.
Storm Hawks — канадский телесериал 2007 года производства Nerd Corps Entertainment.
Лига Супер Зла — канадский телесериал 2009 года производства Nerd Corps Entertainment.
Slugterra — канадский телесериал 2012 года, созданный Nerd Corps Entertainment.
Макс Стил — американо-канадский телесериал 2013 года, производства Nerd Corps Entertainment, Mattel.
Банни Мэлони — французский телесериал 2009 года производства MoonScoop Group , France 2 и Telegael.
Железный человек: Приключения в броне — франко-американский телесериал 2009 года производства Marvel Animation.
Hot Wheels Battle Force 5 — канадский телесериал 2009 года, созданный Nerd Corps Entertainment и Nelvana.
Rated A for Awesome — канадский телесериал 2011 года, созданный Nerd Corps Entertainment.
Сегодня вечером на прошлой неделе с Джоном Оливером - американский сатирический телесериал с ночными разговорами и новостями 2014 года, созданный HBO - Эпизод 7: Иммиграционная реформа
Regal Academy — итальянский телесериал 2016 года производства Rainbow SpA.
Разочарование — американский анимационный сатирический фэнтезийный ситком 2018 года, созданный Мэттом Грёнингом для Netflix .
Star Wars Resistance — американский телесериал 2018 года производства Lucasfilm Animation.
Что, если...? - Marvel Studios альтернативный исторический телесериал 2021 года, действие которого происходит в кинематографической вселенной Marvel. ^[12]

Видеоигры [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ «Постобработка стилизованного рендеринга» . docs.unrealengine.com . Проверено 13 сентября 2019 г.
^ Хачигян, Дженнифер. «Часто задаваемые вопросы по Celshader.com» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2022 года . Проверено 2 августа 2005 г.
^ Луке, Рауль (декабрь 2012 г.). Техника сел-шейдинга ( PDF ) . Проверено 2 декабря 2014 г.
^ «IGNDC берет интервью у создателей Jet Grind Radio» . ИГН . 26 мая 2000 года . Проверено 12 августа 2021 г.
^ «TGS: Sega показывает Jet Grind Radio» . ГеймСпот . 19 сентября 1999 года. Архивировано из оригинала 18 июля 2014 года . Проверено 12 августа 2009 г.
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Оками – Интервью разработчиков 2004 г.» . shmuplations.com . Проверено 1 июня 2021 г.
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Ивата спрашивает: Легенда о Zelda: The Wind Waker HD» . iwataasks.nintendo.com . Проверено 1 июня 2021 г.
^ «Критический человек в Твиттере» .
^ Лоури, Стивен (10 апреля 1996 г.). «Дисней и НХЛ надеются, что юных болельщиков привлечет хоккей через мультсериал» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года . Проверено 4 сентября 2010 г.
^ Эпштейн, Бенджамин (7 августа 1996 г.). «Анахайм, утки втянуты в диснеевский мультфильм» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 2 ноября 2012 г. Проверено 4 сентября 2010 г.
^ Перлмуттер, Дэвид (2018). Энциклопедия американских анимационных телешоу . Роуман и Литтлфилд. п. 392. ИСБН 978-1538103739 .
^ Тадео, Иерихон (10 августа 2021 г.). «Почему некоторых людей беспокоит стиль анимации Marvel «Что, если»» . Экранная ругань . Архивировано из оригинала 11 августа 2021 года . Проверено 29 августа 2021 г.

Внешние ссылки [ править ]

IGN: Jet Set Radio Обзор . Проверено 4 августа 2005 г.
GameDev.net – Cel-Shading . Проверено 5 августа 2005 г. ( копия Wayback Machine ).
sunandblackcat.com – Cel-Shading . Проверено 7 августа 2014 г.

[1] «Постобработка стилизованного рендеринга» . docs.unrealengine.com . Проверено 13 сентября 2019 г.

[2] Хачигян, Дженнифер. «Часто задаваемые вопросы по Celshader.com» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2022 года . Проверено 2 августа 2005 г.

[3] Луке, Рауль (декабрь 2012 г.). Техника сел-шейдинга ( PDF ) . Проверено 2 декабря 2014 г.

[4] «IGNDC берет интервью у создателей Jet Grind Radio» . ИГН . 26 мая 2000 года . Проверено 12 августа 2021 г.

[TGS-GS-5] «TGS: Sega показывает Jet Grind Radio» . ГеймСпот . 19 сентября 1999 года. Архивировано из оригинала 18 июля 2014 года . Проверено 12 августа 2009 г.

[:0-6] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Оками – Интервью разработчиков 2004 г.» . shmuplations.com . Проверено 1 июня 2021 г.

[:1-7] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Ивата спрашивает: Легенда о Zelda: The Wind Waker HD» . iwataasks.nintendo.com . Проверено 1 июня 2021 г.

[8] «Критический человек в Твиттере» .

[9] Лоури, Стивен (10 апреля 1996 г.). «Дисней и НХЛ надеются, что юных болельщиков привлечет хоккей через мультсериал» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года . Проверено 4 сентября 2010 г.

[10] Эпштейн, Бенджамин (7 августа 1996 г.). «Анахайм, утки втянуты в диснеевский мультфильм» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 2 ноября 2012 г. Проверено 4 сентября 2010 г.

[Perlmutter-11] Перлмуттер, Дэвид (2018). Энциклопедия американских анимационных телешоу . Роуман и Литтлфилд. п. 392. ИСБН 978-1538103739 .

[12] Тадео, Иерихон (10 августа 2021 г.). «Почему некоторых людей беспокоит стиль анимации Marvel «Что, если»» . Экранная ругань . Архивировано из оригинала 11 августа 2021 года . Проверено 29 августа 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]