純筆記，OCR加手動校正。?

原地址：https://learn.u3d.cn/tutorial/cel-shading-trick?tab=materials#617bc25fb945680020f292ea

來說眼睛，卡通的眼睛表達是比較隨心所欲的，不過大體上依舊遵循真實的眼睛特征，比如說它也同樣有著折射和焦散的體現。

先從眼睛的結構說起，眼睛制作的重點區(qū)域就是圖中的，瞳孔和虹膜部分，還有主體為鞏膜的眼白區(qū)域，瞳孔和虹膜區(qū)有，深度的一個主要原因就是存在前房這個空腔，這個空腔中充滿了房水，可以當做一個透鏡，右邊這個圖可以看出這種表現，這也是經常會在制作中去還原的特征。根據這些特征，眼睛上就區(qū)分了不同結構的制作方式，主要有復合結構的和單層結構的方式。

先來說復合結構，復合結構中眼睛的主體是凹陷進去的，這個是卡通眼睛中最常見的制作方式，這種方式可以自然的將眼睛的結構關系表達清楚，另外根據表現的不同呢，高光層會使用點狀的高光模型，就像左邊這樣或者是片狀的高光模型，片狀高光的復合結構實際上是，和寫實眼睛的制作比較類似的。然后是單層眼睛，對于單層眼睛來說，模型上就是通常是凸出來的，這種方式配合視差也可以很好的表現，眼睛的結構，在眼睛的表面還可以制作，動態(tài)的高光反饋。

然后對于單層眼睛的折射計算來說，主要有視差和物理折射這兩種方式，這兩種方式都是對 uv 偏移，然后進行采樣，視差是一種經驗模型，主要根據相機的位置去偏移 uv，而基于物理的折射呢，則是計算了折射光線的向量，使用折射光線偏移 uv，這里就不深入講解了。

我們直接來看一下，這兩種方式的效果對比，左邊呢是直接上貼圖，中間是基于物理的，右邊是視差的，對于卡通渲染眼睛來說，兩種方式從效果上來說差別并不大，物理折射在瞳孔偏移上要更符合直覺一點，不過是比較難以察覺出來的。

然后最后一點，動畫中眉眼去存在的一個典型特征，就是無論頭發(fā)是不是透明的，眉眼被頭發(fā)遮蓋的時候都會，顯露出來，還原的方式有很多，最直接的就是使用半透明的頭發(fā)還原，對于非透明色的頭發(fā)來說，可以考慮深度測試、模板測試，或者直接拿一張 RT去額外的畫出來，不過值得注意的是，這里是需要考慮眉眼還有，面部和頭發(fā)的排序有問題的。

ok，那么有了折射計算，然后加入明顯的遮擋顯示，這個時候再結合其他的表現，比如說高光了， 焦散和MatCap反射之類的豐富層次，我們就可以得到這樣的結果了。

最后一個就是皮膚，卡通的皮膚渲染主要和前面，說的光照計算有關，另外前面我們說過明暗交接線的計算，實際上也是皮膚上的特征之一，所以這里就主要說一下3 s ，對于皮膚來說，次表面散射，和高光會顯著的提高皮膚的質感，對于次表面散射來說，這是在生活中很常見的效果，比如說你迎著陽光去看手掌，會看到很強烈的透光效果，這就是次表面散射的體現之一，而對于卡通渲染中，也會去做相關的處理，根據風格可以主要分為兩種，首先是偏寫實角色上使用的次表面散射，比如說《鹿鳴》、《暖暖》這類偏向真實感的渲染，另一類就是對于《藍色協(xié)議》、《罪惡裝備》，這種塞露露卡通風格，會去做整體陰影顏色的改變。

先來說整體陰影顏色的改變，動畫中陰影偏色來源一般是皮膚的3 s 效果，和環(huán)境光照結合的夸張表現，在《罪惡裝備》中，是使用了一張紋理去影響陰影的著色傾向，就是右邊這張圖，這種對整體陰影顏色的處理會提升卡通化的觀感，并且也不僅限于皮膚上，衣服頭發(fā)之類的也會有所體現。另外如果是使用ramp來計算光照，就可以直接把影色添加到ramp圖中.

對于次表面散熱來說，這個其實是真實感皮膚渲染的范疇，真正的次表面散熱，計算消耗是比較大的，雖然有基于屏幕的5 s，和可分離的4 s 的快速計算，不過基于預積分查找的皮膚3 s的計算還是最經常使用到的方式，這種方式和ramp圖的計算是分類色，x 軸就是 n Dot l 用來控制光照，可以看作是單條的ramp，而外軸呢是由模型表面曲率決定的，曲率越大那個3 s 效果就越強。

然后來說一下高光，在真實感皮膚渲染中，高光是一個不可或缺的表現點，雙鏡葉高光就是將不同粗糙度下GGS高光混合，然后用于模擬真實皮膚表面的高光反射效果的。

將剛剛說的這兩個，表現結合起來就是非常類似于18年崩三分享中的做法，就是Diffuse ramp是對應了預積分LUT 的3 s，然后Specular ramp是對應雙鏡葉高光。

ok 這樣，我們的Shading model 的內容就講完了，下面再簡單的說一下形變和Tone Mapping，比較有意思就是，根據鏡頭對角色面部進行的修正，這一點是因為動畫表現中，角色的正臉和側臉，通常會有一定的形變和夸張，單純的模型制作，并不能完全還原每個角度表現，所以根據視角去混合對應的型面，用 bs 或者骨骼，來混合他的形變去表現正常的鏡頭效果是最終的解決方案。

最后來提一下后處理中的 Tonemapping，這是HDR數據映射到 LDR的過程，因為 LDR顯示設備只能顯示0-1區(qū)間的色彩值，所以為了將計算中大于1的，色彩值完整顯示出來，這就需要一條，在正無窮上收斂在1的曲線來映射。圖中的綠色曲線就是 ACES的映色曲線，ACES映射曲線的極限是1.03，就是相當于把0到正無窮的數據，映射到了0-1.03上，但是這就將原有的0-1的色彩，值映射到了0-0.8的區(qū)間上，這對卡通渲染的表現來說是比較致命的，特別是在膚色上。

右圖中就是將膚色經過ACES曲線處理的結果，這種色彩變化是卡通渲染不能接受的，所以一般會去修改ACES曲線的多項數值，去降低Tonemapping映射的影響，藍色的曲線就是一種修正后的結果，然后可以看到，將壓縮1到正無窮高亮度值的顯示期間，可以稍微緩解一部分彩色表現，所以在項目中，后處理的彩色表現就要在制作的早期，就要預先開始進行評估，然后這里就是ACES映射曲線，修改前后的區(qū)別，魔改的映射曲線，可以糾正一部分皮膚發(fā)灰的問題，就是上面這張圖和下面這張圖對比，然后其他的修改方式也有，比如反函數的Tonemapping計算，或者是對皮膚做亮度補償，或者直接不管使用伽馬流程，那畫出來什么就是什么，ok 全部內容就是以上這些了。